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鋰電服務能源保供 市場交易多方共贏

發布時間:2023-02-07 15:08:00來源: 人民日報

 

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  近年來,新型儲(chu) 能技術的重要代表——鋰電儲(chu) 能顯現出良好的產(chan) 業(ye) 前景。在山東(dong) 棗莊,作為(wei) 國內(nei) 技術領先的集中共享式電化學儲(chu) 能調峰項目,華電滕州儲(chu) 能項目實現應急啟動和頂峰發電,為(wei) 保障區域電網穩定作出貢獻。

  截至去年底,華電滕州儲(chu) 能項目累計充電6200萬(wan) 千瓦時,放電5000萬(wan) 千瓦時。

  電力富餘(yu) 時充電,電力不足時放電,一個(ge) 大號“充電寶”,能有效緩解電力係統的壓力。近年來,山東(dong) 省棗莊市布局鋰電產(chan) 業(ye) 全產(chan) 業(ye) 鏈,作為(wei) 新型儲(chu) 能技術的重要代表,鋰電儲(chu) 能顯現出良好的產(chan) 業(ye) 前景。

  作為(wei) 國內(nei) 技術領先的集中共享式電化學儲(chu) 能調峰項目,位於(yu) 棗莊的華電滕州儲(chu) 能項目於(yu) 2021年12月30日開始滿功率運行。截至2022年12月底,項目累計充電6200萬(wan) 千瓦時,放電5000萬(wan) 千瓦時,在北京冬奧會(hui) 、冬殘奧會(hui) ,夏季用電高峰和迎峰度冬期間,實現應急啟動和頂峰發電,充分發揮了能源保供作用。記者近日來到滕州,實地探訪電化學儲(chu) 能在當地的發展情況。

  充放一體(ti) ,鋰電池成“充電寶”

  走進華電滕州新源熱電有限公司(以下簡稱“新源熱電”)廠區,穿過建築林立的火電發電區,拐進東(dong) 側(ce) 鐵柵欄圍成的小院,便是華電滕州儲(chu) 能項目,100多個(ge) 白色集裝箱室在此整齊列陣。

  “這是我們(men) 項目的儲(chu) 能電站,包含了80個(ge) 電池艙和40個(ge) 變流升壓艙組成的磷酸鐵鋰電池儲(chu) 能係統,以及1兆瓦/2兆瓦時的全釩液流電池儲(chu) 能係統,整個(ge) 電站功率為(wei) 101兆瓦,總容量為(wei) 202兆瓦時。”新源熱電生產(chan) 技術部電氣專(zhuan) 業(ye) 工程師劉柱說著,指了指旁邊一棟二層小樓,“那是配電樓,裏麵有儲(chu) 能電站的‘大腦’——能量管理係統,它發出指令,電站才能運行。”

  電站與(yu) 電網相連,但是由於(yu) 電網流動的是交流電且電壓較高,儲(chu) 能電站電池艙內(nei) 則是直流電,因此充放電時必須進行轉換。充電時,電網110千伏的電首先經過一台高壓變壓器降壓後,進入配電樓內(nei) 的35千伏母線,才能進入艙體(ti) 。

  走到一個(ge) 白色集裝箱前,運行部電氣專(zhuan) 業(ye) 工程師陳琳打開變流升壓艙門,正對著一扇小窗,裏麵是一台變壓器,過道兩(liang) 側(ce) 各有兩(liang) 台雙向變流器。“35千伏的電在此還要再進行一次變壓,降為(wei) 400伏,電經過前後兩(liang) 級變壓,隨後流入雙向變流器,從(cong) 交流電轉換為(wei) 直流電,類似於(yu) 手機充電時的‘充電器’。”

  在此集裝箱兩(liang) 側(ce) ,各有一個(ge) 電池艙。進入狹窄的艙內(nei) ,左右兩(liang) 側(ce) 密布著電池組,“這相當於(yu) 每個(ge) 電池艙有兩(liang) 塊‘充電寶’,共計2940個(ge) 電池芯。”陳琳說,轉換完成的電通過4台變流器繼續流入電池艙,就可以開始充電了,一個(ge) 變流升壓艙可以帶動兩(liang) 個(ge) 電池艙。放電的過程則相反。

  “鋰電池過充和過放都會(hui) 存在安全隱患,為(wei) 了避免此現象發生,每個(ge) 電池艙安裝了210個(ge) 電池管理係統,類似於(yu) 傳(chuan) 感器,可以實時監測每個(ge) 電池芯的狀態。”劉柱說。為(wei) 保障鋰電池安全運行、控製溫度在35攝氏度以下,劉柱還帶領團隊研發了儲(chu) 能電池艙空調自動控製係統,可以實時感知艙內(nei) 溫度並自動調節,讓鋰電池在夏季也可以滿功率運行。

  參與(yu) 調峰,促進電力係統清潔穩定

  走進配電樓控製室,LED顯示屏上正展示著能源管理係統,儲(chu) 能電站的所有子係統和電池艙、變壓器、空調、消防等各類數據匯聚於(yu) 此,可以隨時調取查看。

  “儲(chu) 能電站每天充放電時間不完全相同,我們(men) 要根據各種數據預測次日充放電曲線,並報送給國家電網山東(dong) 省調度中心,由中心統一安排。”劉柱說。

  今年1月21日18時,儲(chu) 能電站準時啟動,對“充電寶”實行放電,控製室內(nei) 屏幕上,每塊電池電量數字不停跳動。“正常情況下,儲(chu) 能電站每天充電兩(liang) 小時左右,一次可充22萬(wan) 千瓦時電量,放電18萬(wan) 千瓦時。參與(yu) 調峰時,兩(liang) 三秒就能滿負荷運行,類似於(yu) 汽車起步,可以快速響應。”劉柱說。

  據了解,山東(dong) 新能源裝機規模較大,目前滕州用於(yu) 發電的新能源主要是風電和光伏,尤以光伏居多。“風力、光伏發電的季節性波動比較強,對儲(chu) 能要求更高,需要建立儲(chu) 能電站提升新能源消納能力,否則可能會(hui) 產(chan) 生棄風棄光的現象,造成資源浪費。”滕州市能源事務中心副主任王延磊說。

  “比如,2022年迎峰度夏期間(6月至9月),為(wei) 保障電力正常運行,我們(men) 累計充電2095萬(wan) 千瓦時,放電1798萬(wan) 千瓦時。”劉柱介紹,除了穩定新能源發電帶來的電網負荷外,電化學儲(chu) 能對常規火電也是重要輔助,既能保證電力係統的穩定,還能減少碳排放。“按照現在儲(chu) 能電站的儲(chu) 能能力,每年可以增加消納新能源電量1億(yi) 千瓦時,壓減煤炭消費約3.1萬(wan) 噸,減排二氧化碳8.9萬(wan) 噸。”

  積極探索,參與(yu) 現貨電力交易

  每天,新源熱電營銷調度部專(zhuan) 業(ye) 工程師龔學仲的一項重要工作就是盯著電力市場價(jia) 格,通過充放電價(jia) 差獲得收益。

  “今年開始,山東(dong) 對新型儲(chu) 能實行市場化運作,並入山東(dong) 電力現貨交易平台運行,平台上麵可以在線查詢電網實時運行數據、負荷預測情況、電力用戶用電曆史負荷曲線等關(guan) 鍵信息。”龔學仲說,2022年3月1日,華電滕州儲(chu) 能項目正式參與(yu) 電力現貨交易,成為(wei) 全國首批參與(yu) 現貨交易的儲(chu) 能項目。

  在交易平台上,電力現貨出清價(jia) 格每15分鍾變動一次,按小時結算。龔學仲和另一名同事要預測次日電站充放電曲線。“我們(men) 一般要提前看三天到一周的天氣預報,總結統計規律,關(guan) 注實時電價(jia) 。”龔學仲說,電網電力富餘(yu) 時,電價(jia) 很便宜,放電價(jia) 格則每千瓦時電能夠達到五六毛錢。

  龔學仲介紹,目前華電滕州儲(chu) 能項目的營收渠道除電力現貨交易外,還包括容量補償(chang) 和容量租賃。“政府設計了容量成本回收機製。”龔學仲說,電力現貨交易平台對參與(yu) 現貨市場的發電主體(ti) 進行可用容量成本補償(chang) ,費用從(cong) 用戶側(ce) 按照每千瓦時電9分9收取,此前主要是對參與(yu) 現貨交易的火電和新能源企業(ye) 進行補償(chang) ,為(wei) 推動新型儲(chu) 能市場化發展,山東(dong) 將首批參與(yu) 電力現貨交易的儲(chu) 能電站按月度可用容量給予適當容量補償(chang) 費用。

  可用容量如何計算?2022年6月,山東(dong) 發文要求根據儲(chu) 能電站核定充電容量和備用狀態下的小時數進行計算,目前按照儲(chu) 能電站裝機容量的1/6進行補償(chang) 。

  除此之外,華電滕州儲(chu) 能項目還對容量租賃進行了探索。相較分布式儲(chu) 能電站,華電滕州儲(chu) 能項目的集中式優(you) 勢突出。“按照規定,建設新能源場站必須配備一定容量的儲(chu) 能電站,但是這種分布式儲(chu) 能電站質量參差不齊,管理難度大,不受調度中心指揮,電力調節作用弱。”王延磊說,有了集中式儲(chu) 能電站,新能源場站可以從(cong) 電站租賃容量指標,無需自行建設,通過共享實現多方共贏。

  現在,華電滕州儲(chu) 能項目全部容量實現了短期集中共享。據了解,山東(dong) 省儲(chu) 能電站容量租賃市場前景廣闊,華電滕州儲(chu) 能項目租賃企業(ye) 主要為(wei) 中國華電集團有限公司內(nei) 部5家企業(ye) ,滿租後可達預期收益。

  “從(cong) 目前運行情況看,儲(chu) 能電站全年大約可以充放350次,首年參與(yu) 現貨市場便達到收支平衡,今年山東(dong) 省容量補償(chang) 電價(jia) 執行分時峰穀係數,將進一步擴大儲(chu) 能電站現貨收益。”龔學仲表示。

(責編:常邦麗)

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