中國儲能網(wǎng)訊:2020氣候雄心峰會上,習(xí)近平主席宣布:到2030年,中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右,森林蓄積量將比2005年增加60億立方米,風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上。
顯然,在碳達峰、碳中和的目標下,風(fēng)電光伏將再迎大幅增長空間;外加包括新能源汽車在內(nèi)的用戶側(cè)爆發(fā)式負荷增加對區(qū)域電網(wǎng)的影響,儲能調(diào)頻的總體需求亦將越來越大。而高功率型鋰電池儲能技術(shù)以其快速、精確的功率響應(yīng)能力,勢必在輔助調(diào)頻領(lǐng)域扮演更為重要的角色。
何為儲能調(diào)頻?
眾所周知,電是一種能量,具有瞬時特性,發(fā)電負荷必須匹配用電負荷,完美狀態(tài)下,發(fā)電與用電負荷要完全相等。
當(dāng)然,這是不可能的。
發(fā)電負荷與用電負荷就像是一個天平的兩端,發(fā)電側(cè)服務(wù)于用電側(cè),發(fā)電量相當(dāng)于天平上的砝碼,用電側(cè)用電具有一定隨機性,調(diào)度的主要職責(zé),就是平衡這個天平,讓發(fā)電廠通過指示進行發(fā)電。
當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)電出力與系統(tǒng)負荷不平衡時,頻率將隨之發(fā)生變化。當(dāng)發(fā)電量小于用電負荷時,系統(tǒng)頻率降低,反之升高。因此,頻率是最為敏感、最能直接反映電力系統(tǒng)有功功率平衡運行參數(shù),也是電能質(zhì)量指標中要求最為嚴格的一項指標,當(dāng)局部區(qū)域電力系統(tǒng)頻率出現(xiàn)持續(xù)波動時,就可能會影響電網(wǎng)穩(wěn)定。
為保障電網(wǎng)穩(wěn)定,發(fā)電機組必然擁有調(diào)頻義務(wù),在電力輔助服務(wù)市場,發(fā)電機組需要定期繳納保證金,調(diào)頻能力弱的發(fā)電機組無法拿回保障金,相當(dāng)于罰款,調(diào)頻能力強的機組則可以通過電力輔助服務(wù)賺取利潤。對于部分火電機組來說,調(diào)頻能力的強弱甚至直接決定了電廠是盈利還是虧損。
調(diào)頻響應(yīng)中,考核的三個指標分別為調(diào)節(jié)速率、響應(yīng)速度、和調(diào)節(jié)精度,又稱K1、K2、K3,三者的綜合指標即為K,代表電廠調(diào)頻能力的好壞。
K值是影響調(diào)頻收益的最重要指標之一,K值越大,在調(diào)頻輔助服務(wù)競爭中就更有優(yōu)勢,調(diào)頻收益也就越高,對企業(yè)主體來說,提升K值就是提升利潤。
即:增加調(diào)節(jié)速率、縮短響應(yīng)時間、和優(yōu)化調(diào)節(jié)精度。
電化學(xué)儲能與火電“珠聯(lián)璧合”
火電機組需要磨煤、燃燒的過程,能量轉(zhuǎn)換時間較長,存在調(diào)節(jié)速率慢、折返延遲和誤差大的缺點。具體表現(xiàn)為調(diào)節(jié)的延遲、偏差(超調(diào)和欠調(diào))等現(xiàn)象,如圖:
從響應(yīng)時間上來說,以南網(wǎng)區(qū)域為例,一般燃煤發(fā)電機組的響應(yīng)時間通常在30秒至1分鐘左右,部分老舊機組甚至達到兩分鐘, K2值在0.6-0.9之間;水電響應(yīng)時間通常在20s以內(nèi),其K2值在0.93以上。而儲能系統(tǒng)的響應(yīng)時間僅為兩秒鐘,應(yīng)用于聯(lián)合調(diào)頻,對煤電企業(yè)的調(diào)頻性能拉升作用可謂立竿見影。
在調(diào)節(jié)速率上,常規(guī)的煤電機組調(diào)節(jié)速率一般為額定容量的1.5%/min;在額定功率范圍內(nèi),鋰電池儲能系統(tǒng)可以在一秒鐘內(nèi)以99%以上的精度完成指定功率的輸出;故火儲聯(lián)合調(diào)頻中,儲能系統(tǒng)可以顯著的拉升火電的調(diào)節(jié)速率。
而在調(diào)節(jié)精度上,儲能的AGC 跟蹤曲線幾乎與AGC 指令曲線重合。如下圖:
除此之外,儲能的參與還可以延長火電機組使用壽命,減少煤電機組調(diào)速閥門的動作,減少其磨損,這項額外收益甚至足以大幅度追平因追加儲能設(shè)備而產(chǎn)生的投資成本。
隨著電化學(xué)儲能成本的下降,火儲聯(lián)合越來越成為趨勢,甚至正逐漸成為必須品,配備了儲能的火電機組在調(diào)頻性能上遠超未配儲能的火電機組。
當(dāng)人無我有,變成人人都有
正是這種立竿見影的差距,導(dǎo)致2018、2019年,符合條件并得到政策支持的地區(qū)爆發(fā)了儲能項目“上馬熱”,儲能調(diào)頻也成為了儲能產(chǎn)業(yè)中最先實現(xiàn)盈利的細分領(lǐng)域,而且利潤還相當(dāng)可觀。
但是,隨著越來越多的火電機組上馬儲能項目,鐮刀與韭菜式的利潤收割方式必然快速終結(jié),隨著儲能企業(yè)扎堆進入聯(lián)合調(diào)頻領(lǐng)域,山西、廣東地區(qū)市場儼然已經(jīng)廝殺成了一片紅海,隨著建設(shè)儲能輔助調(diào)頻的機組越來越多,規(guī)模相對固定的資金池被迅速攤薄,部分項目已經(jīng)出現(xiàn)了虧損。
在容量市場,當(dāng)人無我有的優(yōu)勢消失,躺著賺錢的時代必然遠去,能賺錢的項目,必然需要滿足“人有我優(yōu)”的屬性。
這是最基本的市場規(guī)律。
即:如何配置儲能,配置什么樣的儲能,將成為火儲聯(lián)合調(diào)頻領(lǐng)域重要的核心課題。這其中,儲能系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。
功率型鈦酸鋰電池亮相火儲市場
任何商業(yè)項目想要盈利,最基本的原則就是收益大于成本,調(diào)頻領(lǐng)域當(dāng)然也不能免俗。在儲能輔助火電調(diào)頻領(lǐng)域,這個影響收益的關(guān)鍵因素之一,就是儲能系統(tǒng)的K值。從這個角度來說,應(yīng)用于調(diào)頻的儲能電池必須選用充放電速度快、壽命長的功率型電池,使K值增加。因此,電池的壽命、倍率以及安全屬性成為了儲能系統(tǒng)在調(diào)頻領(lǐng)域的核心競爭力。
長壽、安全、充放電速度快恰恰是銀隆鈦酸鋰電池的招牌屬性,其優(yōu)質(zhì)性能遠遠超過了傳統(tǒng)鋰電池。據(jù)央視財經(jīng)報道,在六年時間,銀隆鈦酸鋰電池充放電已超過3萬次,電池容量卻衰減不到10%,這意味著其具有超長的循環(huán)壽命;在充放電速度上,銀隆新能源公交8分鐘充電99%;從安全性能上,銀隆曾對其鈦酸鋰產(chǎn)品進行了穿刺、高溫、切割等測試,均無出現(xiàn)冒煙或著火現(xiàn)象。
另外一個影響調(diào)頻收益的是里程成本。初始投資造成了銀隆鈦酸鋰電池性價比不高的假象。事實上,銀隆鈦酸鋰電池擁有磷酸鐵鋰三倍以上的壽命和兩倍的調(diào)頻里程,里程成本僅為磷酸鐵鋰的1/6,而銀隆鈦酸鋰儲能系統(tǒng)的初始成本僅為磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)的兩倍。那么,總的來說,銀隆鈦酸鋰電池的性價比不但不低,反而理論上達到了磷酸鐵鋰電池的三倍以上。銀隆鈦酸鋰電池在儲能調(diào)頻領(lǐng)域,具有顯著的優(yōu)勢。
如最近投運的珠海橫琴綜合智慧能源項目,就采用了銀隆新能源的鈦酸鋰儲能系統(tǒng)。銀隆新能源鈦酸鋰儲能系統(tǒng)通過電網(wǎng)調(diào)頻、平衡負載波動、黑啟動等功能,為橫琴新區(qū)提供安全高效、經(jīng)濟環(huán)保、清潔低碳的綠色能源解決方案。該系統(tǒng)在參與電網(wǎng)調(diào)頻應(yīng)用中,響應(yīng)速度快,短時功率吞吐能力強,且易改變調(diào)節(jié)方向,與常規(guī)調(diào)頻電源相結(jié)合,作為輔助傳統(tǒng)機組調(diào)頻的有效手段,進一步提高電網(wǎng)運行的安全性與可靠性。
憑借優(yōu)異的節(jié)能環(huán)保成效與技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用,銀隆鈦酸鋰功率型高效儲能系統(tǒng)入選2020年《廣東省節(jié)能技術(shù)、設(shè)備(產(chǎn)品)推薦目錄》,助力優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu),加快新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,支持新一代信息技術(shù)、新能源、節(jié)能環(huán)保、數(shù)字經(jīng)濟等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
隨著火電調(diào)頻配置儲能逐漸普及,人無我有的先發(fā)優(yōu)勢殆盡,鈦酸鋰電池儲能也許會綻放更加璀璨的光彩,凸顯其人有我優(yōu)的特性。
北京柏艾斯科技是專業(yè)的電流電壓傳感器廠家,掌握霍爾磁通門等多種技術(shù)原理,為眾多國內(nèi)外用戶提供OEM和ODM服務(wù),更多產(chǎn)品應(yīng)用請登錄公司網(wǎng)站了解更多,xfc520.cn.