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分布式电源发展趋势:2020年后大 规模储能商业化应用具备经济性

时间:2019-04-20    来源:国家电网报    点击次数:0     字体:【大】 【中】 【小】    打印本页
      近年来,我国各 地分布式电源发展迅速。国网河 北电力以河北南部地区为样本,分析预 测分布式电源发展趋势,为智慧 能源系统构建提供参考。
      我国新能源资源丰富,具有大 规模开发的资源条件和技术潜力。同时,在全球加强合作、推动创 新的共同愿景下,作为新的经济增长点,可再生 能源行业前景较为可观,推广发 展新能源产业势在必行。
      近年来,河北省 南部地区受自然条件、居民分布结构、京津冀 大气污染防治等因素影响,基于新 能源的分布式电源发展迅速,装机容 量年均增长率超过300%。国网河 北电力梳理现行 政策,摸排新 能源及分布式电源发展现状,分析预 判分布式电源发展趋势,提出新 能源及分布式电源的发展建议,为新能 源体系构建提供科学参考。

      政策利 好助推分布式电源可持续发展

      国家新 能源战略的布局实施及相关政策的制定和发布,为分布 式电源的建设和推广夯实了制度保障,促使分 布式电源取得长足发展,呈现出“点多面广、局部高密度并网”的态势。近三年来,我国分 布式电源年均增长率超过100%。
      2017年,国家发 改委和能源局联合发布《关于开 展分布式发电市场化交易试点的通知》等多个文件,正式启 动分布式发电市场化交易试点建设。河北省政府积极响应,发布《关于开 展分布式光伏发电市场化交易试点的通知》,制定分 布式发电市场交易实施细则,对可以 参与市场化交易试点的电站规模、交易方 式等作出详细规定。统筹接 入和消纳能力等因素,分布式 光伏发电资源和场址主要选在河北南部地区,既能就近消纳,又能保 障分布式光伏发电市场化交易的收益率。预计后续试点选择,将优先 考虑消纳能力富余的区域。
      光伏扶 贫作为国务院扶贫办“十大精准扶贫工程”之一,实现了 扶贫开发和新能源利用、节能减排的有机结合。国家能源局发布的《关于可 再生能源发展十三五规划实施的指导意见》提出了 光伏新增的建设指标,多数省份,如山东省、河北省、山西省、内蒙古自治区等,将新增 建设指标全部用于光伏扶贫项目。

      新技术 新模式将改变分布式电源的发展趋势

      新技术 会引领分布式电源的发展。在分布式电源并网中,储能装 置可以通过适当充放电平滑电源的输出功率,从而减 少分布式电源接入时的冲击或波动。分布式 电源与储能技术的结合,将大大 提高系统能源利用率和经济性。
      此外,对分布 式电源起促进作用的还有智能并网技术的应用。在清洁 能源大量接入时,采用虚 拟同步机技术的电源与负荷,均能自 主参与电网运行和管理,具备与 同步机组一致的运行机制,以抵御 外部扰动对同步系统的干扰。
      分布式 电源的优化布局及灵活高效并网,是雄安 新区绿色能源发展的重要任务之一。河北南 网将以雄安新区为引领,以技术 的探索和突破驱动新区能源系统的构建,以思维 的创新和迭代完善新区能源体制机制。雄安新 区将成为新能源与分布式电源新技术、新管理、新模式 的孵化器与试验田,从而建 立起以清洁低碳为发展方向、以电为中心、以智能 电网为配置平台的能源系统。
      新的模 式会激发分布式电源新动能。电网的 灵活性是新能源消纳的核心,电力辅 助服务是提高电网灵活性的手段之一。2017年11月,国家能源局发布了《完善电 力辅助服务补偿(市场)机制工作方案》,提出实 现电力辅助服务补偿项目全覆盖,鼓励储能设备、需求侧 资源参与提供电力辅助服务,允许第 三方参与提供电力辅助服务。从长远来看,辅助服 务将作为大规模储能参与电网调节的突破口,成为新能源、储能等 产业快速发展的新动能。

      构建安全可靠、集约高效、清洁低 碳的智慧能源系统

       针对分 布式电源快速发展的现状,应基于传统能源系统,运用先进信息技术、智能管理技术,整合气象数据、电网数据等,展开大数据分析,深度耦 合信息系统与能源系统,实现“源-网-荷-储”协调发展、集成互补,构建安全可靠、集约高效、清洁低 碳的智慧能源系统。
      源:加强虚 拟同步发电机技术应用。虚拟同步机包括风机、光伏、储能虚拟同步机等,此技术 的应用模式主要为新能源并网、柔性直流输电等。风电虚拟同步机,建议采 用转子动能释放控制策略,即在风 电机组的主控系统中增加虚拟同步发电机功能算法,投运后 需与区域电网中的火电、水电调频协调控制,以降低 电网频率二次扰动风险。光伏虚拟同步发电机,建议采 用模拟转子运动方程控制策略,推荐锂 电池作为附加储能单元的电池选型,投运后 应进一步完善参数设置,增强光 伏虚拟同步发电机调频支撑能力。储能虚拟同步机,建议对 风机和光伏逆变器配置电站式虚拟同步机,推荐全 功率变流器并采用电压控制型拓扑结构,关键控 制参数需优化整定以规避低频振荡等风险。
      网:论证开 展新能源并网实时监测。基于投资主体、电网企业等评价视角,探索开 展新能源并网专题监测,建立“政府-电网-企业”三方联动机制,将风电、光伏电 站作为主要监测对象,在并网实施、电站运行、成效评价等环节,深度梳 理新能源并网的价值点和风险点,按地区、新能源类型、接入电压等级、并网时间、消纳方式等维度,从新能源并网规模、新能源 电站运营及收益、新能源电站并网效率、新能源替代电量效益、新能源消纳、新能源并网适应性、分布式 电源向电网售电七个方面,系统性 监测新能源及分布式电源情况,进而逐 层逐级可视化展现新能源发展及运行状态,为规划、电网运维、行业发 展乃至政府决策提供科学参考。
      荷:共享互 联网思维负荷管理研究。落实国 家电网有限公司“三型两网”建设部署,根据“打造共享型企业”工作要求,依托大 数据等技术手段,统筹源 网荷储综合发展考量,以电网为载体,推动负荷-电源-储能更精准联动,实现整体经济最优解,提高新能源消费比例。创建更友好接口端口,活跃用户互动性,引导用 户在峰谷恰当消费,吸引后 者加入电力调峰和新能源电力消纳,从而实 现新能源整体消纳能力的提升,确保电网经济运行,提升客户满意度。
      储:持续推 动储能技术的深入应用。储能技 术是能源互联网、分布式 发电等发展必不可少的支撑技术之一。主网应用方面,在电网 合适位置建设一定容量的储能装置,能够削峰填谷、提升电 网安全性和稳定性。
      预测到2020年后,大规模 储能项目商业化应用均具备经济可行性,优先推 荐锂离子电池和全钒液流电池技术。配网应用方面,通过在 配电侧或用户侧设置不同层级的分布式储能装置,可提高 配电及用电侧供电可靠性;同时,将分布 式储能与电解制氢等技术深度结合,能提升 接纳分布式电源能力,为农村 清洁取暖和用户侧负荷控制开拓更广阔的发展与服务空间。能源结构方面,储能装 置作为能源互联网中不同能量形式之间高效转化、时空转 移利用的支撑平台作用更加凸显,在发电侧、需求侧、辅助服 务及输配电网络有机互联层面提供了新的可能性,能够带 动相关产业链发展,形成良性循环。

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