國網(wǎng)浙江電科院林達：浙江省電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展與挑戰(zhàn)
國網(wǎng)浙江電科院能源互聯(lián)網(wǎng)研究室主管 林達
2019年5月18-20日，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、中國科學院工程熱物理研究所舉辦“ESIE2019儲能國際峰會暨展覽會”，國網(wǎng)浙江電科院能源互聯(lián)網(wǎng)研究室主管 林達在會議上發(fā)言。
非常感謝來所，各位嘉賓上午好。很高興跟大家交流一下浙江省在電網(wǎng)側(cè)儲能的發(fā)展以及面臨的挑戰(zhàn)。
我的匯報分為四個部分：
一、儲能的發(fā)展概況。
前面有很多嘉賓都已經(jīng)講了比較全了，我這邊不主要講一下不同的儲能形式，
不同的儲能形式，它的功能分布是不一樣的，像我們電化學儲能容量主要用途分布中，有50%主要用在系統(tǒng)的調(diào)頻;供電旋轉(zhuǎn)備用位列第二位;用戶側(cè)的電量管理位列第三位，。
國內(nèi)儲能發(fā)展，截至2018年年底，整個功率裝機磷酸鐵鋰電池是第一，容量裝機是鉛蓄第一。儲能因為應用場景比較多樣，目前應用最多的還是用戶側(cè)的應用，2018年電網(wǎng)側(cè)儲能的應用實現(xiàn)爆發(fā)式的局勢，目前是排行第二。
儲能根據(jù)接入地區(qū)不同，節(jié)點分布，對電力系統(tǒng)的支撐作用也是不一樣的。如果在發(fā)電側(cè)的話可以提供一個輔助調(diào)頻，計算分布式發(fā)電出來可以起到棄風棄光，減少頻繁輸出。用戶側(cè)可提供功率的緊急支撐。在工商業(yè)用戶起到電費的管理。
儲能有這么多的用處，帶來這么多的效益。大力發(fā)展儲能的話肯定離不開政策支持，其實從2015年開始，國家以及各個企業(yè)制定了相應的政策，從2015年電改9號文到2016年國家能源局推動儲能參與輔助調(diào)頻的通知，為儲能開放的市場輔助調(diào)頻進行服務。2017年國家能源局發(fā)布了各項管理方法和指導意見，也是提出鼓勵采用競爭方式提供電力輔助服務，按需擴大電力輔助服務提供主體，鼓勵儲能設(shè)備、需求側(cè)資源參與提供電力輔助服務。2018年各地方區(qū)域能源局已經(jīng)開展輔助服務市場建設(shè)試點工作。2019年，我們國家電網(wǎng)公司也是為了加快世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提出“三型兩網(wǎng)”的概念，探索利用變電站的資源建設(shè)生態(tài)合一的新模式，所謂三站合一，一個是變電站，一個儲能電站，另外一個數(shù)據(jù)中心站，大力開拓電動汽車以及儲能的新興業(yè)務。
二、浙江省電網(wǎng)側(cè)儲能的發(fā)展情況。
第一，浙江電網(wǎng)的現(xiàn)狀。浙江電網(wǎng)用電負荷屬于比較大的負荷缺口，整個電力需求持續(xù)保持一個中高速的增長。
第二，浙江省分布式新能源接入呈現(xiàn)高比例的態(tài)勢，整個分布式光伏裝機容量全國第一。分布式光伏給電力系統(tǒng)帶來清潔能源的同時也有一個間接性波動，因此加劇系統(tǒng)調(diào)節(jié)負擔，而且大幅降低系統(tǒng)的慣量，整個系統(tǒng)的安全形勢是比較嚴峻。
第三，浙江省電網(wǎng)目前是一個“兩交兩直”特高壓電網(wǎng)為核心，500千伏輸電線路為骨干，沿海的電源集群為支撐這樣一個電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。目前浙江省的特高壓電網(wǎng)輸送容量呈現(xiàn)強直弱交結(jié)構(gòu)性矛盾，帶來整個系統(tǒng)短路容量大幅下降，存在連鎖故障的風險。
第四，浙江省也是在積極推進電力體制改革，目前也是我國電力現(xiàn)貨市場第一批試點省份，6月份正式實施電力項目市場。
針對浙江省電網(wǎng)的現(xiàn)狀，以及面臨的一些困難，電網(wǎng)側(cè)儲能是為解決這些問題提供了一種比較好的方式，總結(jié)了一下浙江省電網(wǎng)的儲能需求的四個點：
第一個，調(diào)峰調(diào)頻，因為現(xiàn)在浙江省整個社會的用電量是比較大，2017年達到4193億千瓦時，調(diào)峰調(diào)頻的需求比較大。
第二個，分布式發(fā)電及微網(wǎng)儲能的需求。因為浙江省電網(wǎng)分布式發(fā)電接入容量越來越高，目前的話分布式發(fā)電以及儲能的商業(yè)模式也是逐漸清晰，工商業(yè)用戶比較愿意接入分布式儲能，這是光儲的模式。另外浙江省擁有很多的島嶼，對島嶼可靠性供電有需求，島嶼兩種方式，一種通過海底電纜，另外一種通過移動式儲能構(gòu)建微網(wǎng)。成本上來看的話，應該是微網(wǎng)是占優(yōu)勢的。
第三個，電動汽車充換電儲能的需求，浙江省人民政府下達了實施意見，要求在2020年，集中建設(shè)充換電站800座以上。
第四個，供電可靠性的需求。這個針對配電網(wǎng)供電末端的負荷，有一個供電可靠性需求，通過微網(wǎng)形式提高負荷作用。
針對這些需求，大規(guī)模的電站沒有投入使用，也是提出一期的建設(shè)規(guī)劃目標。
第一個，寧波110KV越磁變儲能項目。這個項目主要為了解決大規(guī)模分布式光伏杭州灣新區(qū)的面臨消納的問題，通過建設(shè)儲能電站達到提高可再生能源消納的能力，減少它的波動，一期建設(shè)規(guī)模為6MW/8.4MWh。
第二個，杭州110KV江虹變儲能項目。目標主要為了實現(xiàn)削峰平谷、調(diào)峰調(diào)頻以及無功補償?shù)淖饔?，一期建設(shè)規(guī)模4MW/12.8MWh。
第三個，湖州110kW金陵變儲能項目。為了調(diào)節(jié)儲變的負載率，降低能耗，提供末端的供電可靠性，一期建設(shè)規(guī)模6MW/24MWh。
第四個，衢州灰坪鄉(xiāng)大麥源村的儲能項目，作為緊急電源，提高供電可靠性，建設(shè)規(guī)模30KW/450KWh。
前面兩個主要應用磷酸鐵鋰建設(shè)的系統(tǒng)，第三個是鉛蓄電池。
浙江電網(wǎng)做出了一期規(guī)劃目標，同時積極制定相關(guān)的儲能系統(tǒng)運行的技術(shù)要求和規(guī)范。為了能夠更好的接入浙江電網(wǎng)。
第一，針對儲能集成我們提出希望利用四層控制架構(gòu)，就地層、間隔層、站控層以及云平臺，利用雙網(wǎng)雙機冗余的可靠性設(shè)計。
第二，布置方式，主要分為室內(nèi)布置和戶外布置，更有優(yōu)缺點，目前鉛蓄電池主要室內(nèi)布置比較多，磷酸鐵鋰目前還是以集裝箱為主。
第三，并網(wǎng)逆變器拓撲結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)有兩電平、三電平?，F(xiàn)在比較新型的是鏈式的增壓直掛式，主要優(yōu)點是沒有一致性。
第四，集裝箱儲能系統(tǒng)集成。剛才我們集裝箱企業(yè)總經(jīng)理也講的比較多，它的配置方式，以及它的組裝方式可以多樣化。
第五，儲能單元的集成，目前比較多的通過雙分裂變壓器并網(wǎng)，也有廠家提出來利用低壓側(cè)并聯(lián)，通過雙繞組變壓器并網(wǎng)，可以降低10-15%的利潤，但是存在一個問題就是需要同步。
儲能系統(tǒng)不講了。針對快速協(xié)調(diào)控制的需求，需要加裝儲能協(xié)調(diào)控制器。
環(huán)境監(jiān)控的需求，通過加裝傳感器達到消防安全的預防。主要關(guān)鍵問題剛才寧德時代的同事也講的比較清楚了。
它的防護措施主要采用層級的防護措施，包括電池內(nèi)部、BMS、早期的熱失控預警，以及整個消防聯(lián)動，還有跟外部的消防接口。整個安全設(shè)計的話，電化學安全設(shè)計，主要是電池本體的設(shè)計，還有機械結(jié)構(gòu)，以及弱電、BMS采樣的精度，這個對我們調(diào)度要求比較高的。高壓電的安全以及熱安全、使用安全。
儲能系統(tǒng)的話運行上面我們也是參照了相關(guān)的標準，主要參照2018年的國標，對電站運行電量指標、能效指標、可靠性指標、運維費用提出了要求。調(diào)度模式，主要采用源網(wǎng)荷儲加上層協(xié)調(diào)。
建設(shè)目標是“三高”，高性能，能夠快速響應，集成SVG，并且虛擬同步發(fā)電機的接口。高靈活性，實現(xiàn)多功能的優(yōu)化組合。通過集中控制與就地源網(wǎng)荷儲控制相結(jié)合。高安全性，能夠模塊化布置，能夠預警與消防聯(lián)動，并且可以建立儲能云平臺，通過大數(shù)據(jù)平臺的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)整個電站的狀態(tài)評估與電池失效。
儲能系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)，總結(jié)了四點：
第一，評估和盈利模式。
1，儲能系統(tǒng)具有強非線性和難以建立電池等效模型，很難建立電池本體的安全預警體系。
2，壽命衰減模型很難復雜，很難估計壽命損耗。
3，儲能數(shù)據(jù)健康評價體系還不完善。
4，盈利模式不完備，市場機制還沒有影響。多元應用價值還沒有體現(xiàn)。電網(wǎng)側(cè)儲能大規(guī)模的發(fā)展主要是投資效益評估難以量化，我投入了這么多成本，實際收到效益很難量化。
第二，儲能的需求過于簡單。因為電網(wǎng)不同應用場景功能要求不一樣的，要進行精細化的對它的需求進行一個詳細的分析，確定不同場景下配置需求，現(xiàn)在做得還是比較少。
第三，儲能系統(tǒng)集成有待優(yōu)化。集裝箱的設(shè)計，還有不同部件的設(shè)計，是否能做到即插即用。采用三級防護技術(shù)實現(xiàn)消防聯(lián)動。
第四，相關(guān)標準和安全規(guī)范不健全，希望加快這方面的技術(shù)規(guī)范，安全規(guī)范的建立，同時能夠利用大數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)儲能電站智能運維，實現(xiàn)故障的診斷。
四、綜合能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈建立。
國網(wǎng)公司正在積極轉(zhuǎn)型，打造綜合能源服務產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，做好電網(wǎng)儲能電站在生態(tài)圈的定位，同時服務于發(fā)電企業(yè)，以及用能企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)，而不僅僅是著眼于電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)，實現(xiàn)最大的一個盈利模式。
以上就是我的報告，謝謝。
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