2021年儲能市場異常火爆，包括山東、山西、新疆、內(nèi)蒙古、安徽及西藏等十幾個省份，相繼出臺相關(guān)文件要求光伏、風(fēng)電等新能源電站加裝儲能系統(tǒng)。儲能是解決光伏、風(fēng)電等新能源間歇性及波動性，促進消納、減少棄風(fēng)、棄光的重要手段，全面平價時代的臨近也讓這種優(yōu)勢更加凸顯。
近年來由于原材料價格上升，光伏系統(tǒng)的成本下降較慢，儲能要想完成從“選配”到“強配”的轉(zhuǎn)變，既需要政策支持，同時也需要通過技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新來推動光儲行業(yè)的發(fā)展，儲能怎么配置?方案如何選?儲能有哪些增值功能，這些都需先了解再計算，設(shè)計好方案，加了儲能才能有更多收益。
▲古瑞瓦特儲能項目案例
儲能怎么配置?
以江西省為例，該省要求申請參與全省2021年新增光伏發(fā)電競爭優(yōu)選的的項目，可自愿選擇光儲一體化的建設(shè)模式，配置儲能標準不低于光伏電站裝機規(guī)模的10%容量/1小時，儲能電站原則上不晚于光伏電站同步建成，對符合建設(shè)條件的光儲一體化項目將在競爭優(yōu)選評分中給予傾斜支持。如果是100MW的光伏電站，儲能要配置10MW/10MWh，即10MW儲能變流器和10MWh儲能蓄電池，目前儲能變流器的價格大約是0.3元/W，鋰電池的價格大約是1.2元/Wh，儲能系統(tǒng)增加1500萬元成本，如果光伏系統(tǒng)按3.5元/W的建造成本算，儲能10%容量/1小時大約增加4%的成本。10MW的光伏電站綜合度電成本約為0.4~0.6元/(kWh·次)。
采用什么樣的技術(shù)方案?
目前，市場上光儲融合方案主要有交流側(cè)耦合方案和直流側(cè)耦合方案。
交流側(cè)耦合方案指光伏和儲能在交流側(cè)連接，儲能系統(tǒng)可以接入低壓側(cè)，也可以集中接入10kV ~35kV母線。直流側(cè)耦合方案指儲能系統(tǒng)接入直流側(cè)，這個方案中光伏逆變器需要預(yù)留儲能接口，還可以適當提高超配比例，當光照特別好的時候，組件功率大于逆變器功率，可以從直流端分出一部分到儲能，直流側(cè)儲能效率高，但不夠靈活，目前在新能源側(cè)儲能大都采用交流側(cè)耦合方案。
儲能系統(tǒng)有哪些增值功能?
大型光儲系統(tǒng)采用固定電價上網(wǎng)，沒有峰谷電價，因此也不能利用峰谷價差獲利，但大型儲能系統(tǒng)還有多個增值功能，可以為電網(wǎng)運行提供調(diào)峰、黑啟動、需求響應(yīng)等多種服務(wù)，有效實現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷，緩解高峰供電壓力，促進新能源消納，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供了新的途徑。
調(diào)峰：儲能電站作為有源型儲能裝備，可以在電網(wǎng)峰荷時向電網(wǎng)輸出功率，分擔區(qū)域電網(wǎng)的供電任務(wù);在電網(wǎng)處于谷荷狀態(tài)時，電網(wǎng)給儲能電站充電，把電網(wǎng)中多余的電能儲存起來，功能類似于抽水蓄能電站。建設(shè)在風(fēng)光電站的電儲能設(shè)施，優(yōu)先考慮風(fēng)光電站使用后，富裕能力可參與輔助服務(wù)市場，可以在發(fā)電側(cè)建設(shè)的電儲能設(shè)施，或作為獨立主體參與輔助服務(wù)市場交易;或者在用戶側(cè)建設(shè)的電儲能設(shè)施，可視為分布式電源就近向電力用戶出售，作為獨立市場主體，深度調(diào)峰。調(diào)峰都有補貼，補償標準為 從200元-1000元/兆瓦時不等。
黑啟動: 當電網(wǎng)出現(xiàn)短時和長時故障或因故障全黑時，儲能電站進入相應(yīng)的運行狀態(tài)，儲能電站啟動功率小，一次啟動成功率高，可以優(yōu)先給區(qū)域重要負荷供電，并且采用向上恢復(fù)的方法完成電網(wǎng)黑啟動，加快恢復(fù)進程 ;儲能電站參與黑啟動可以有效解決局部電網(wǎng)黑啟動電源不足的問題，對電力系統(tǒng)崩潰后的-恢復(fù)具有重要意義，減少大停電損失;與傳統(tǒng)黑啟動電源相比，儲能電站參與黑啟動時，啟動速度更快，更加經(jīng)濟，更加可靠，具有非常廣闊的前景。
需求響應(yīng)：儲能電站參與電網(wǎng)需求響應(yīng)，能平穩(wěn)電網(wǎng)負荷、提高發(fā)電效率、降低能源損耗和保護環(huán)境，從而實現(xiàn)社會、電網(wǎng)、電廠和客戶的四方共贏，這是需求響應(yīng)能夠達到的目標，可以緩解備用短缺、輸電阻塞等問題，有助于降低電價波動，降低市場參與風(fēng)險，參與者能夠獲得一定的利益。
光伏系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
增加儲能后，光儲系統(tǒng)技術(shù)更加復(fù)雜，蓄電池的充放電的時間和功率非常關(guān)鍵，既要保障光伏、儲能及電網(wǎng)三方的安全穩(wěn)定運行，又要充分考慮經(jīng)濟性，需要打通硬件、軟件和系統(tǒng)級之間的壁壘。
光儲融合系統(tǒng)設(shè)備眾多，需要解決不同設(shè)備之間硬件和軟件的接口兼容性難題，設(shè)備如果來自不同廠家，電站設(shè)計、設(shè)備采購、運營、維護的難度和成本都會增加，最重要的是，不同設(shè)備之間的通訊接口方案不一樣，集成商需要對不同的協(xié)議和接口做兼容處理，難度比較大，所以在設(shè)計時盡量采用同一家公司的產(chǎn)品。
儲能系統(tǒng)集成最關(guān)鍵的還是直流側(cè)的安全管理，也就是電池系統(tǒng)的安全管理，這個需要非常完善的系統(tǒng)保護設(shè)計。電芯、模塊、電池簇、電池系統(tǒng)管理，四個層級環(huán)環(huán)相扣，好的系統(tǒng)保護設(shè)計，能夠?qū)λ鼈兊倪\行狀態(tài)實時可知，特別是電池的溫度和電壓，能夠做到時時監(jiān)測和控制，如果發(fā)生了故障，能夠?qū)崿F(xiàn)逐級保護、快速聯(lián)動保護。
相較于傳統(tǒng)的電站經(jīng)濟性調(diào)度模式而言，光儲發(fā)電系統(tǒng)在進行調(diào)度的時候，需要充分考慮到儲能電站內(nèi)部電池、變流器的有效管理問題，這樣才能提高整個光儲電站運行的安全性和經(jīng)濟性。
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