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          分佈式電源發展趨勢:2020年後大規模儲能商業化應用具備經濟性

          時間:2019-04-20    來源:國家電網報    點擊次數:0     字體:【大】 【中】 【小】    打印本頁
          近年來 ,我國各地分佈式電源發展迅速。國網河北電力以河北南部地區爲樣本,分析預測分佈式電源發展趨勢,爲智慧能源系統構建提供參考。
          我國新能源資源豐富 ,具有大規模開發的資源條件和技術潛力 。同時,在全球加強合作、推動創新的共同願景下  ,作爲新的經濟增長點  ,可再生能源行業前景較爲可觀,推廣發展新能源產業勢在必行。
          近年來 ,河北省南部地區受自然條件、居民分佈結構、京津冀大氣污染防治等因素影響,基於新能源的分佈式電源發展迅速  ,裝機容量年均增長率超過300% 。國網河北電力梳理現行 政策,摸排新能源及分佈式電源發展現狀,分析預判分佈式電源發展趨勢 ,提出新能源及分佈式電源的發展建議,爲新能源體系構建提供科學參考。

          政策利好助推分佈式電源可持續發展

          國家新能源戰略的佈局實施及相關政策的制定和發佈 ,爲分佈式電源的建設和推廣夯實了制度保障,促使分佈式電源取得長足發展,呈現出“點多面廣、局部高密度併網”的態勢。近三年來 ,我國分佈式電源年均增長率超過100% 。
          2017年 ,國家發改委和能源局聯合發佈《關於開展分佈式發電市場化交易試點的通知》等多個文件 ,正式啓動分佈式發電市場化交易試點建設。河北省政府積極響應,發佈《關於開展分佈式光伏發電市場化交易試點的通知》,制定分佈式發電市場交易實施細則 ,對可以參與市場化交易試點的電站規模、交易方式等作出詳細規定 。統籌接入和消納能力等因素 ,分佈式光伏發電資源和場址主要選在河北南部地區 ,既能就近消納 ,又能保障分佈式光伏發電市場化交易的收益率。預計後續試點選擇,將優先考慮消納能力富餘的區域 。
          光伏扶貧作爲國務院扶貧辦“十大精準扶貧工程”之一 ,實現了扶貧開發和新能源利用、節能減排的有機結合 。國家能源局發佈的《關於可再生能源發展十三五規劃實施的指導意見》提出了光伏新增的建設指標 ,多數省份,如山東省、河北省、山西省、內蒙古自治區等,將新增建設指標全部用於光伏扶貧項目 。

          新技術新模式將改變分佈式電源的發展趨勢

          新技術會引領分佈式電源的發展。在分佈式電源併網中 ,儲能裝置可以通過適當充放電平滑電源的輸出功率,從而減少分佈式電源接入時的衝擊或波動。分佈式電源與儲能技術的結合 ,將大大提高系統能源利用率和經濟性 。
          此外,對分佈式電源起促進作用的還有智能併網技術的應用。在清潔能源大量接入時 ,採用虛擬同步機技術的電源與負荷 ,均能自主參與電網運行和管理 ,具備與同步機組一致的運行機制,以抵禦外部擾動對同步系統的干擾 。
          分佈式電源的優化佈局及靈活高效併網,是雄安新區綠色能源發展的重要任務之一。河北南網將以雄安新區爲引領,以技術的探索和突破驅動新區能源系統的構建,以思維的創新和迭代完善新區能源體制機制。雄安新區將成爲新能源與分佈式電源新技術、新管理、新模式的孵化器與試驗田 ,從而建立起以清潔低碳爲發展方向、以電爲中心、以智能電網爲配置平臺的能源系統 。
          新的模式會激發分佈式電源新動能。電網的靈活性是新能源消納的核心,電力輔助服務是提高電網靈活性的手段之一 。2017年11月,國家能源局發佈了《完善電力輔助服務補償(市場)機制工作方案》 ,提出實現電力輔助服務補償項目全覆蓋 ,鼓勵儲能設備、需求側資源參與提供電力輔助服務 ,允許第三方參與提供電力輔助服務 。從長遠來看,輔助服務將作爲大規模儲能參與電網調節的突破口,成爲新能源、儲能等產業快速發展的新動能。

          構建安全可靠、集約高效、清潔低碳的智慧能源系統

          針對分佈式電源快速發展的現狀,應基於傳統能源系統,運用先進信息技術、智能管理技術 ,整合氣象數據、電網數據等  ,展開大數據分析,深度耦合信息系統與能源系統,實現“源-網-荷-儲”協調發展、集成互補 ,構建安全可靠、集約高效、清潔低碳的智慧能源系統 。
          源:加強虛擬同步發電機技術應用 。虛擬同步機包括風機、光伏、儲能虛擬同步機等 ,此技術的應用模式主要爲新能源併網、柔性直流輸電等。風電虛擬同步機 ,建議採用轉子動能釋放控制策略,即在風電機組的主控系統中增加虛擬同步發電機功能算法,投運後需與區域電網中的火電、水電調頻協調控制 ,以降低電網頻率二次擾動風險 。光伏虛擬同步發電機,建議採用模擬轉子運動方程控制策略,推薦鋰電池作爲附加儲能單元的電池選型 ,投運後應進一步完善參數設置,增強光伏虛擬同步發電機調頻支撐能力 。儲能虛擬同步機,建議對風機和光伏逆變器配置電站式虛擬同步機,推薦全功率變流器並採用電壓控制型拓撲結構,關鍵控制參數需優化整定以規避低頻振盪等風險。
          網:論證開展新能源併網實時監測。基於投資主體、電網企業等評價視角 ,探索開展新能源併網專題監測 ,建立“政府-電網-企業”三方聯動機制,將風電、光伏電站作爲主要監測對象,在併網實施、電站運行、成效評價等環節  ,深度梳理新能源併網的價值點和風險點 ,按地區、新能源類型、接入電壓等級、併網時間、消納方式等維度 ,從新能源併網規模、新能源電站運營及收益、新能源電站併網效率、新能源替代電量效益、新能源消納、新能源併網適應性、分佈式電源向電網售電七個方面,系統性監測新能源及分佈式電源情況,進而逐層逐級可視化展現新能源發展及運行狀態,爲規劃、電網運維、行業發展乃至政府決策提供科學參考 。
          荷:共享互聯網思維負荷管理研究 。落實國家電網有限公司“三型兩網”建設部署 ,根據“打造共享型企業”工作要求,依託大數據等技術手段 ,統籌源網荷儲綜合發展考量,以電網爲載體 ,推動負荷-電源-儲能更精準聯動,實現整體經濟最優解 ,提高新能源消費比例。創建更友好接口端口,活躍用戶互動性,引導用戶在峯谷恰當消費,吸引後者加入電力調峯和新能源電力消納  ,從而實現新能源整體消納能力的提升 ,確保電網經濟運行,提升客戶滿意度。
          儲:持續推動儲能技術的深入應用 。儲能技術是能源互聯網、分佈式發電等發展必不可少的支撐技術之一 。主網應用方面 ,在電網合適位置建設一定容量的儲能裝置,能夠削峯填谷、提升電網安全性和穩定性 。
          預測到2020年後 ,大規模儲能項目商業化應用均具備經濟可行性,優先推薦鋰離子電池和全釩液流電池技術。配網應用方面 ,通過在配電側或用戶側設置不同層級的分佈式儲能裝置 ,可提高配電及用電側供電可靠性;同時 ,將分佈式儲能與電解制氫等技術深度結合 ,能提升接納分佈式電源能力 ,爲農村清潔取暖和用戶側負荷控制開拓更廣闊的發展與服務空間 。能源結構方面,儲能裝置作爲能源互聯網中不同能量形式之間高效轉化、時空轉移利用的支撐平臺作用更加凸顯,在發電側、需求側、輔助服務及輸配電網絡有機互聯層面提供了新的可能性  ,能夠帶動相關產業鏈發展,形成良性循環 。