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清華大學(xué)教授夏清:新型儲(chǔ)能提供容量?jī)r(jià)值,保障電網(wǎng)可靠性將成新增長(zhǎng)點(diǎn)

中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布時(shí)間:2024-09-27 09:41:25

  2024年9月20-21日,第九屆儲(chǔ)能西部論壇暨新疆儲(chǔ)能科技創(chuàng)新體系化建設(shè)研討會(huì)在新疆成功召開(kāi)。

  開(kāi)幕式上,中國(guó)能源研究會(huì)儲(chǔ)能專(zhuān)委會(huì)副主任委員、清華大學(xué)教授夏清對(duì)國(guó)際新型儲(chǔ)能的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行了深入分析,夏清教授認(rèn)為:

  儲(chǔ)能最大的能力是能夠發(fā)揮容量的作用,將“電量?jī)r(jià)值”轉(zhuǎn)化為“容量?jī)r(jià)值”,儲(chǔ)能應(yīng)納入容量市場(chǎng);

  新能源市場(chǎng)化并不意味著“虧本”、“負(fù)電價(jià)”,儲(chǔ)能支撐新能源在現(xiàn)貨市場(chǎng)上盈利。

  “保障供電可靠性”成為新型儲(chǔ)能新的增長(zhǎng)點(diǎn),能夠有效降低保障供電可靠性建設(shè)投資成本。

  長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能將協(xié)助新能源抵御更長(zhǎng)時(shí)間發(fā)電的波動(dòng)性。

  在缺容量、不缺電量的情況下,投資新型儲(chǔ)能比電量型發(fā)電機(jī)組更具有經(jīng)濟(jì)性。

  儲(chǔ)能,尤其是長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能

  應(yīng)是在電網(wǎng)容量稀缺時(shí)發(fā)揮作用

  夏清強(qiáng)調(diào),當(dāng)前儲(chǔ)能行業(yè)面臨的最大問(wèn)題是儲(chǔ)能價(jià)值如何評(píng)估,美國(guó)PJM的ELCC模型科學(xué)評(píng)估了新型儲(chǔ)能容量?jī)r(jià)值,儲(chǔ)能在高比例新能源為主的電力系統(tǒng)將發(fā)揮快速爬坡、頂峰保供的作用,這正是新型儲(chǔ)能的容量?jī)r(jià)值所在。

  PJM通過(guò)ELCC評(píng)定各類(lèi)資源的真實(shí)容量貢獻(xiàn)度,其具體含義是維持某一可靠性標(biāo)準(zhǔn)下,在有無(wú)單位容量的目標(biāo)資源下系統(tǒng)可以承載的負(fù)荷差。用于進(jìn)行ELCC分析的模型是概率的,需要考慮負(fù)荷側(cè)不確定性及發(fā)電側(cè)不確定性,進(jìn)而計(jì)算逐時(shí)失負(fù)荷概率( LOLP ),使其滿足10年一天失負(fù)荷期望( LOLE )準(zhǔn)則,最終求得各類(lèi)發(fā)電資源的ELCC。

  具體計(jì)算方式見(jiàn)下圖:

  可以看出,在各類(lèi)發(fā)電資源中,燃煤、燃?xì)饩哂懈叩挠行лd能力;海上風(fēng)電相較于陸上風(fēng)電具有有效帶載能力更高;風(fēng)電的有效帶載能力顯著高于太陽(yáng)能;儲(chǔ)能的有效帶載能力受持續(xù)放電時(shí)間影響明顯,更長(zhǎng)放電時(shí)間的電池儲(chǔ)能具有更高的有效帶載能力;隨著波動(dòng)性發(fā)電資源整體滲透率的增加,大部分電源其有效帶載能力呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)。

  風(fēng)光的有效帶載能力比較低,而且隨著新能源滲透率的提升,這種能力和有效容量會(huì)越來(lái)越低,應(yīng)當(dāng)積極推進(jìn)容量市場(chǎng)建設(shè),讓容量市場(chǎng)激勵(lì)新能源配儲(chǔ),提升新能源的容量效用。

  新能源市場(chǎng)化并不意味著

  “虧本”、“負(fù)電價(jià)”

  在新能源消納市場(chǎng)化方面,夏清指出,新能源市場(chǎng)化并不意味著“虧本”、“負(fù)電價(jià)”,要加速新能源消納進(jìn)入現(xiàn)貨市場(chǎng)。只有新能源消納現(xiàn)貨化,才能用市場(chǎng)手段激勵(lì)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)新能源發(fā)電;只有新能源中長(zhǎng)期合同金融化,才能確保投資回報(bào);只有新能源交易市場(chǎng)化,才能形成反映新能源波動(dòng)性的價(jià)格,才能激勵(lì)新型儲(chǔ)能熨平供需之間的不平衡性。

  保障供電可靠性

  成為儲(chǔ)能新的增長(zhǎng)點(diǎn)

  夏清強(qiáng)調(diào),在新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用中,儲(chǔ)能有一個(gè)新的應(yīng)用增長(zhǎng)點(diǎn),即更經(jīng)濟(jì)地保障供電可靠性,能夠有效降低電網(wǎng)可靠性建設(shè)投資成本。

  隨著新能源發(fā)電電規(guī)模的不斷擴(kuò)大,對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求日益提高,這給電網(wǎng)資產(chǎn)升級(jí)帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定,其建設(shè)必須冗余應(yīng)對(duì)“其中一條線路的故障”,這將大幅提升電網(wǎng)在發(fā)電容量與輸配電容量方面的投資成本。然而,電力系統(tǒng)故障屬于小概率事件,且同時(shí)率極低,投資的利用率往往較低。

  在這種情況下,源網(wǎng)荷儲(chǔ)當(dāng)中的“儲(chǔ)” 恰恰能夠解決這一小概率問(wèn)題,通過(guò)解決瞬時(shí)的電量平衡問(wèn)題,“儲(chǔ)” 能夠提高電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)平衡能力。倘若能夠?qū)崿F(xiàn)每一個(gè)臺(tái)區(qū)都配備儲(chǔ)能,作為備用讓所有用戶共享,則可避免為保障供電可靠性預(yù)留發(fā)電、輸電、變電、配電的冗余容量投資。

  新型儲(chǔ)能成為

  電力保供經(jīng)濟(jì)性方式

  加強(qiáng)電力供應(yīng)保障性支撐體系是新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要工作之一。由于新能源發(fā)電存在波動(dòng)性,在負(fù)荷超預(yù)期增長(zhǎng)或新能源間歇性發(fā)電低下的情況下,有效發(fā)電容量將變得稀缺。在此情況下,新型儲(chǔ)能能夠快速跟蹤新能源發(fā)電變化,通過(guò)承擔(dān)系統(tǒng)的備用,及時(shí)釋放電量型機(jī)組的發(fā)電能力,從而滿足尖峰負(fù)荷,有效支撐“缺容量不缺電量”,成為電力保供的經(jīng)濟(jì)方式。

  此外,高峰負(fù)荷全年持續(xù)時(shí)間短的特點(diǎn),決定了投資新型儲(chǔ)能比電量型發(fā)電機(jī)組更具有經(jīng)濟(jì)性;新型儲(chǔ)能建設(shè)周期短,3個(gè)月可形成保供能力。

  以上內(nèi)容來(lái)源于第九屆儲(chǔ)能西部論壇暨新疆儲(chǔ)能科技創(chuàng)新體系化建設(shè)研討會(huì),中國(guó)能源研究會(huì)儲(chǔ)能專(zhuān)委會(huì)副主任委員、清華大學(xué)教授夏清《國(guó)際新型儲(chǔ)能應(yīng)用進(jìn)展及其對(duì)我國(guó)的啟示》主題報(bào)告。



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