多年來懸而未決的棄風、棄光痼疾,依舊是制約中國可再生能源發(fā)展的最大障礙。儲能是現(xiàn)階段解決棄風、棄光最經濟有效的途徑嗎?
棄風棄光依舊嚴峻
來自國家能源局的數(shù)據(jù),2015年,中國風電新增裝機容量3297萬千瓦,再創(chuàng)歷史新高;風電累計并網裝機容量達到1.29億千瓦,占全部發(fā)電裝機容量的8.6%。然而與之相對應的是,風電棄風限電形勢的加劇。2015年,全年棄風電量339億千瓦時,同比增加213億千瓦時,平均棄風率15%,同比增加7個百分點。其中,棄風較嚴重的地區(qū)是內蒙古(棄風率18%、棄風電量91億千瓦時)、甘肅(棄風率39%、棄風電量82億千瓦時)、新疆(棄風率32%、棄風電量71億千瓦時)、吉林(棄風率32%、棄風電量27億千瓦時)。
“難兄難弟”光伏的處境也沒好到哪兒去。
2015年,新增光伏裝機1513萬千瓦,光伏發(fā)電累計裝機容量4318萬千瓦,成為全球光伏發(fā)電裝機容量最大的國家。全國全年平均利用小時數(shù)為1133小時,平均棄光率12.62% (不含蒙西)。西北部分地區(qū)出現(xiàn)較為嚴重的棄光現(xiàn)象,其中,甘肅全年平均利用小時數(shù)為1061小時,棄光率達31%;新疆全年平均利用小時數(shù)為1042小時,棄光率達26%。
面對嚴峻的風、光消納困境,日前有傳聞稱,國家能源局已叫停了甘肅、吉林、黑龍江、內蒙古、寧夏、新疆等省(區(qū))新增新能源項目建設規(guī)模,(重啟之日)待棄風限電有效緩解后另行研究。
化解棄風、棄光,突破行業(yè)困局,儲能技術無疑將發(fā)揮重要作用。3月18日,國家能源局市場監(jiān)管司起草的《國家能源局關于推動電儲能參與“三北”地區(qū)調峰輔助服務工作的通知(征求意見稿)》流傳開來,儲能參與“三北”地區(qū)調峰的消息刷爆了行業(yè)圈。那么儲能是現(xiàn)階段解決棄風、棄光最經濟有效的途徑嗎?
儲能應用空間廣闊
采訪中,專家普遍認為,儲能有多種用途,是解決可再生能源發(fā)電不連續(xù)、不穩(wěn)定、不可控性,實現(xiàn)跟蹤計劃發(fā)電,實現(xiàn)安全穩(wěn)定供電的必要手段。
關于儲能的經濟效益,“電池儲能伴隨著可再生能源普及應用而產生?!敝锌圃捍筮B化學物理研究所首席研究員張華民在接受記者采訪時表示,“因此,儲能的效益必須從經濟效益、社會效益、環(huán)境效益、健康效益、幸福指數(shù)等多方考量。”
“就我了解,國內已有儲能企業(yè)布局棄風、棄光發(fā)電場,儲能應用還是有商機的,不是大家普遍認為的儲能經濟不可行,但目前儲能是用作調峰還是平滑出力輸出,前者應該取決于成本,后者取決于調度政策。第二,目前儲能電池技術降成本的最有效途徑是提升儲能系統(tǒng)在實際應用場景下的循環(huán)壽命。這一點業(yè)界正在努力,包括現(xiàn)有儲能技術的改進以及新型低成本儲能技術的研發(fā)。”中國科學院電工研究所儲能技術研究組組長陳永翀對記者坦言。
在上海普天中科能源技術總工程師楊錦成看來,儲能或許并非是解決棄風、棄光最經濟有效的途徑?!耙驗閮δ芸捎糜谄交唐诓▌樱F(xiàn)在棄風是季節(jié)性和結構性因素導致的,棄風棄光的核心問題在于外送通道不暢、本機負荷不足,外地用電需求不振,作為短期負荷緩沖調節(jié)增強電網友好的措施可以,要解決電力供需結構性問題,有些緣木求魚?!?/p>
現(xiàn)階段,中國針對儲能尚未出臺補貼政策,但不少儲能示范項目如雨后春筍般涌現(xiàn),以張北風光儲輸項目最為典型,另外一些儲能商業(yè)項目,如海外調頻市場、微型電網市場、離網市場上,應用比例也在不斷走高。
“電價信號是最有效、最經濟的手段。不過儲能的示范項目也要做,發(fā)展新興戰(zhàn)略產業(yè)不是一朝一夕的事?!?大連融科儲能技術應用部總監(jiān)楊洋進一步向記者闡述。
提高儲能調峰比例
通過加大電價的峰谷差,提高調峰價格,進而推動儲能發(fā)展,這一做法是否可行?
“在電網側需要建立儲能的準入機制,但從此次‘三北’調峰來看,并沒有調峰電價的具體說明,要發(fā)揮儲能在棄風、棄光的作用,需要進一步推出具有指導性和可操作性的細則?!?中關村儲能產業(yè)技術聯(lián)盟理事長俞振華在記者采訪時還同時指出 ,用戶側的分布式補償機制也要盡早出臺,從而提升用戶側的積極性?!岸鴮δ茴I域的前沿技術,則更適用規(guī)模示范或引入用戶方參與的方式進行引導?!庇嵴袢A說。
“價格要反映成本,包括經濟成本、社會成本、環(huán)境成本等,要傳遞供需關系?!睏铄\成分析,“如果僅通過行政手段提高峰谷差,儲能市場不一定發(fā)展得起來,但一定會有更多的火電廠愿意做調峰?!?/p>
“不過,火電調峰和發(fā)展風電并不矛盾,把基荷火電轉為調峰,就騰出了風電的空間,儲能作為風電的配套,市場空間也就出來了?!睏铄\成進一步說。
中國要調整能源結構,開展能源革命,本質上就是要減少煤炭發(fā)電。張華民擔心,“但如果火電調峰了,煤電不減少,風電就發(fā)不出來,棄風問題也就不會解決?!?/p>
火電機組可以做基荷,也能做腰荷和峰荷,在北方地區(qū),火電機組是通過運行非滿負荷運行狀態(tài)下實現(xiàn)上述三種運行模式的,而火電機組的最高效率是運行在滿負荷狀態(tài),也就是說火電參與調峰越多,排放越大,煤耗越高。降低火電比例,讓儲能電站參與到“三北”地區(qū)的調峰當中,讓更多的風電為終端電力用戶所消納,這是發(fā)展可再生能源的必經之路。能源局已有征集意見稿,明確表示要控制煤電的發(fā)展。
“電源結構不調整,三北地區(qū)的棄風將很難有大的改觀。當然,解決棄風的問題可供選擇技術、手段很多,比如煤改電,如果能把熱負荷改成電負荷,也是非常好的選擇?!睏钛笳f,“現(xiàn)階段的峰谷電價差還不夠,不能反映出棄風時段的風電的商品價值,應該進一步拉大峰谷電價引導用戶的用電習慣,讓更多原本棄掉的風電被用掉?!?/p>
在楊洋看來,抽水蓄能、化學儲能都具備雙向調峰的能力,經濟上也更具價值?!耙匀C液流電池為例,其提供的柔性容量是相同裝機容量火電機組的四倍?!斑@意味著,一個單位的儲能電站相當于四個單位的火電機組,如此計算,儲能就顯得沒那么貴了?!眱δ芸梢蕴娲痣娮龇搴?,更能做反調峰,即常說的削峰填谷?!疤罟取钡淖饔檬腔痣姍C組不具備的,也就是說讓儲能替代一部分火電調峰,讓火電機組運行在更經濟更節(jié)煤的狀態(tài)。
“要加大儲能電站調峰輔助服務補償?shù)牧Χ?,補貼不是目的,是幫助儲能形成早期的市場。不應該一直補下去,但不補,儲能的成本就不會很快降下來?!睏钛笳f。
目前儲能技術有多種,除蓄水儲能外,有鋰電池、釩液儲能、鋅溴儲能、飛輪儲能、壓縮空氣、超級電容等,究竟哪種技術路線為佳?
專家們一致認為,市場是檢驗技術路線的唯一標準,“除了成本,還要看安全性、環(huán)保、回收等綜合因素。”
現(xiàn)階段中國儲能尙處于發(fā)展的初期,隨著儲能技術的不斷發(fā)展完善,也必將迎來爆發(fā)式增長的春天。