截至2018年底,中国已投运的、与光伏相配套的储能项目的累计装机规模达到了259.6MW,占中国储能投运项目总规模的25.7%。2018年的光储项目规模相比2017年增长了41.4%。

2018年5月31日,国家发展改革委下发了《关于2018年光伏发电有关事项的通知》,补贴标准和光伏指标收紧。一时间,光伏企业纷纷把目光投向储能,带动储能市场热度持续上升。

2018年5月28日,在第十二届(2018)国际太阳能产业及光伏工程(上海)展览会暨论坛(SNEC)期间,中关村储能产业技术联盟监事长张静主持该论坛并发表了储能在光伏领域的应用现状与前景”,同时张静在接受中国电力报访谈时也表示光储结合是光伏走向市场化的出路之一。目前的关键是如何利用市场机制、探索模式创新有效地解决盈利问题。

2018年7月,在2018光伏领袖峰会˙黄山光伏大会二十年纪念论坛上,中关村储能产业技术联盟秘书长刘为分享了“储能在光伏领域的应用现状和前景”的演讲报告,并提出光伏和储能是推动两种产业快速市场化的途径之一

在此背景下,2019年初,中国光伏行业协会特约中关村储能产业技术联盟为其撰写“我国光储市场发展情况”分析报告,并发布于《2018-2019年中国光伏产业年度报告》中第十章第七小节中,该报告已于2019年5月正式发布。

中关村储能产业技术联盟作为推动储能产业健康向好发展的主要责任单位之一,对于包括光储在内的各类储能应用领域均有深厚积累。

在储能项目追踪方面,联盟已于2018年1月正式发布了“CNESA全球储能项目库”,截至目前,已收录的储能项目数量超过2500个,按照项目应用类型划分,可分为“用户侧”,“电网侧”,“辅助服务”,“集中式可再生能源并网”五大类,在此五大类应用领域下,储能的应用还被进一步细分为调峰、调频、调压、旋转备用、黑启动、削峰填谷、分时电价管理、负荷跟踪、跟踪计划出力、平抑波动性等数十种应用场景,涵盖了储能在电力系统中的全部应用场景。在“我国光储市场发展情况”分析报告中,相关整体数据和细分领域数据统计均来源于“CNESA全球储能项目库“。

在储能政策追踪方面,联盟已发布CNESA储能政策库”,自2004年开始,截至目前,“CNESA储能政策库”已收录相关政策500余条。储能政策库围绕中国储能产业发展,不仅收录国家和地方性产业支持政策,还对与储能市场环境和潜在机遇密切相关的能源发展规划、电力体制改革、可再生能源消纳、新能源汽车、需求侧管理等领域的政策进行持续追踪。在“我国光储市场发展情况”分析报告中,相关的政策积累均源于“CNESA储能政策库“。

除此之外,联盟也曾多次从光伏与储能相关政策、从移动能源相关技术、产业、应用、市场、商业模式、项目开发等多个领域切入,以论坛和沙龙的形式搭建光伏与储能合作的平台,多维度探讨储能在光伏领域的商业化应用和市场,致力于推进储能在光伏发电领域的应用。

此次,联盟为光伏行业协会撰写的““我国光储市场发展情况“主要包含了:光储市场发展现状、光储相关政策更新、光储联合应用存在的问题等部分内容,联盟将分三期分享与大家,欢迎行业内人士多提相关专业意见,并参与探讨,共同学习!

以下为第一期分享内容:“光储市场发展现状”

第1章——光储市场发展现状

1.1中国光储市场规模

储能系统具有平抑光伏发电波动、跟踪发电计划出力,电量时移等作用,储能系统与光伏电站联合应用已经成为全球储能发展的重要方向。与国外大量储能项目与光伏电站共享站址实现多元化应用并获得多重收益的模式相比,我国光伏加储能的大部分项目仍以技术示范和模式验证为主。如国电投黄河水电公司于2018年6月投资运营的青海共和多能互补验证项目,采用磷酸铁锂电池、三元锂电池、锌溴液流电池和全钒液流电池,对储能系统的电池特性、容量配比、系统匹配以及控制进行研究,并对水光储互补协调运行模式进行了验证;华能集团于2017年12月投运的青海格尔木直流侧光伏电站储能项目,采用铅炭电池、磷酸铁锂电池,探索和应用了一种分布式直流侧光伏储能技术;由国网浙江省电力公司承担的南麂岛微网示范工程项目,采用磷酸铁锂电池和超级电容,该项目是全国建成的首个离网型兆瓦级智能电网项目,为离网型海岛供电范本。

在这些示范项目的促动下,截至2018年底,中国已投运的、与光伏相配套的储能项目(以下简称“光储项目”)的累计装机规模达到了259.6MW,占中国储能投运项目总规模的25.7%。2018年的光储项目规模相比2017年增长了41.4%,其原因在于黄河水电、鲁能集团、协合新能源等新能源企业对储能的理解和认识逐步加深,同时对储能为光伏电站带来的价值进一步认同,进而在集中式光伏电站中部署储能项目的力度增大。

图1  2015-2018年中国累计投运光储市场及增长-MW

CNESA全球储能项目库

数据来源:CNESA全球储能项目库

1.2中国光储市场应用分布

国内光储项目按应用模式可分为集中式光储和分布式光储。集中式光储主要是储能与“三北”地区的大型光伏电站相结合,实现削峰填谷,跟踪计划出力,提供电网支撑和平抑波动等功能。分布式光储的应用场景则相对多样,包括偏远地区储能、工业储能、海岛储能等,储能主要用于节省用户电费支出、参与需求响应、提高光伏自发自用水平、替代电缆铺设/减少柴油发电等。

1.2.1集中式光储项目

截止至2018年底,中国已投运的、与集中式光伏电站配套建设的储能项目累计装机规模达到145.1MW,占所有光储项目总规模的55.9%,项目主要分布于青海,河北,甘肃,西藏等地区。其中,青海的累计投运规模最大,达到84.3MW,占比58.1%;其次是河北和甘肃,累计投运规模分别为22.0MW和17.0MW:

图2  中国累计投运集中式光储电站项目的地区分布(MW%)

CNESA全球储能项目库

数据来源:CNESA全球储能项目库

从已投运的集中式光储项目的应用类型上看,一类是多能互补类的示范验证项目,包括青海鲁能海西州多能互补集成优化国家示范工程,张北风光储输示范项目、甘肃玉门风光储电网融合示范项目,宁夏吴忠国电电力太阳山风光储发电项目等。

风光互补应用能够综合风力发电和太阳能发电的优势,解决单独使用风力发电或太阳能发电受季节和天气等因素制约的问题,使得风力发电和太阳能发电形成互补,风光互补发电站的输出功率较单独的风力发电站或单独的光伏发电站输出功率更稳定,有利于提高供电的可靠性和资源的利用效率,更有利于电网接纳。在风光的基础上配置储能,则能够对风电、光伏进行进一步的优化和补偿,最终提高发电的稳定性和连续性。

另一类是直接与集中式光伏电站相结合的储能项目,包括黄河水电青海共和光储项目、协合新能源西藏乃东光储项目、北控清洁能源西藏羊易储能电站项目等。此类项目主要集中于光照资源较为丰富、大型光伏电站较为集中的地区,如青海。在这类区域,晴朗天气下光伏电站所发的“馒头”发电曲线特性使得中午时段出现发电高峰,而线路无法接纳所有光伏电站的高峰电量,进而导致弃光的发生。在弃光比例高的地区,对于一些上网电价高的光伏电站来说,安装储能将中午的弃电存储起来,在非高峰时段送入电网,则能够降低弃光损失,同时还能减少考核。

1.2.2分布式光储项目

截至2018年底,中国已投运的、与光伏相结合的分布式储能项目累计投运装机规模为114.5MW,占所有光储项目规模的44.1%。从应用场景来看,相对集中式光储,分布式光储项目的应用场景更为多元化,涉及工业领域、海岛、偏远地区、军方等。

在上述应用场景中,偏远地区的储能规模占分布式光储总规模的比例最高,为53.2%,主要分布在青海、西藏、甘肃等地区。这些地区主要通过储能与分布式光伏发电站结合的方式,解决当地用电困难的问题。

其次是工业用户微电网光储项目,规模占比达到20.3%,主要应用于工业园区,一方面提升光伏的利用率,另一方面利用峰谷价差套利、降低需量电费,以及参与需求响应获取额外收益。

海岛储能项目主要用于提升海岛供电的可靠性与稳定性,保障岛上居民的生产和生活,同时还可以降低海岛对柴油发电的依赖,保护海岛环境。

此外,还有一些场景中也有光储系统的应用,包括校园微网,社区光储、光储式充电站等。其中,光储式充电站是将分布式光伏发电站,储能装置和充电设施连接成一个微网,根据需求与公共电网智能互动,并可实现并网、离网两种不同运行模式,储能装置不仅可以储存光伏发电的电能,还能缓解充电桩大电流充电时对区域电网的冲击。

图3  中国累计投运用户光储电站项目的应用场景分布(MW) 

CNESA全球储能项目库

 数据来源:CNESA全球储能项目库

2018年中国光储政策更新

从国内2018年至2019年初发布的政策来看,对光储应用影响较大的除了“531”新政这类国家级政策,还包括新疆、合肥省等省以及西北等区域发布的地方级政策。前者的发布促使光伏业界将目光投向光储联合应用这一趋势上,而后者则通过出台光储配比政策、光储补贴、以及修改两个细则,更深入而聚焦地从不同维度促动光伏与储能的联合应用。

(一) “531”新政发布,光储结合成为新的热点

2018年5月31日,国家发展改革委下发了《关于2018年光伏发电有关事项的通知》。该通知不仅收紧了光伏的补贴标准和指标,还明确了未来光伏产业发展的两大基调,即,平价上网和无补贴。该项通知的出台,是缓解光伏产业当前面临的补贴缺口和弃光限电等突出矛盾的重要举措,有利于推动光伏产业从规模增长向高质量发展转变,但无疑也给光伏产业带来了不小的冲击和重创。

在这样的大背景下,光伏企业纷纷把目光投向储能,并将光储结合作为未来光伏走向市场化的出路之一。尽管,协鑫新能源,华能集团,鲁能集团,黄河水电等不少市场参与者已经在积极部署光储项目,但从经济性上来看,储能转移电力的成本与光伏的上网电价相当,在没有补贴的情况下,仅靠出售储存的未上网光伏电量增加光伏发电的收入实现盈利存在一定困难。因此,只有在电力市场化程度不断提高的前提下,通过技术变革、成本降低以及商业模式创新等方式有效并彻底地解决收益链的问题,才可实现光储模式的商业化应用。

(二) 为可再生能源设立储能配置比例,新疆将开展发电侧储能电站试点

截至2018年12月底,新疆电网联网运行的发电装机总容量为8553.5万千瓦。其中光伏发电装机容量951.6万千瓦,设备平均利用小时数为1337小时,弃光率为15.5%,而南疆克州弃光率在2018年更是高达30.3%。

为了增强新疆电力系统调峰备用容量,促进新能源消纳,2019年2月,新疆自治区发改委印发《关于在全疆开展发电侧储能电站建设试点的通知》(以下简称“通知”),该政策是国内首个针对发电侧储能而制定的指引性政策文件,“通知”提出储能电站原则上按照光伏电站装机容量的20%进行配置。

光伏电站在配置储能之后,可增加100小时计划电量,理论上可为一座100MW光伏电站每年增加数百万元营收。除了增加销售电量,加装了储能装置的光伏电站被考核的压力将得到有效缓解。目前新疆全区已采用新版西北“两个细则”进行考核与补偿,在新政实施下,储能能够帮助光伏电站减少罚款,甚至获得更多的补偿。

(三) 合肥发布首个分布式光伏储能补贴政策,支持光储系统应用

2018年9月,合肥市政府发布《关于进一步促进光伏产业持续健康发展的意见》(以下简称简称“意见”),推动光伏产业向高端制造、智能制造、绿色制造、精品制造、服务型制造转变的同时,将光伏储能系统作为支持重点,对储能系统给予充电量补贴。

“意见”指出,对政策发布后并网运行的光伏储能系统,其项目组件、储能电池、逆变器采用工信部相关行业规范条件公告企业产品或《合肥市推荐应用光伏产品导向目录》推荐产品的,自项目并网次月起给予储能系统充电量1元/千瓦时补贴,同一项目年度最高补贴100万元。该“意见”的发布使合肥市成为全国首个出台分布式光伏储能补贴的城市,对本地分布式光储的发展起到了积极的推动作用。

(四) “赏罚分明”,可再生能源场站面临考核与补偿日益差异化

2018年底,西北能监局发布新版《西北区域发电厂并网运行实施管理实施细则》《西北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》(以下简称“两个细则”)。

新版两个细则与电储能关系比较密切的主要有:调峰、AGC调频和新能源并网运行管理三个方面。现阶段,调峰方面,各省有偿调峰市场补偿标准不尽相同,但对西北区域来说,储能单纯实现调峰任务时回收投资成本周期较长;AGC调频服务方面,西北电网的实际情况导致目前火电厂的AGC投入逻辑以跟踪联络线为主,并未采用类似于华北电网的kp值计算贡献的模式,是按积分电量进行考核和补偿。因此储能在西北区域通过提供调峰、调频的方式获得可接受的投资回收期的难度还较大。而在新能源并网运行管理方面,为保障系统安全稳定运行和新能源电量消纳,必须完善新能源的调度运行策略,同时对为系统做出贡献的新能源电厂体现适度补偿。因此,与2015年版本相比,新的“细则”加强了新能源电站的考核精度和罚款的力度,也提高了补偿的种类和标准。

针对新的考核办法,新能源企业除了直接提高设备运行水平满足要求外,可以加储能装置优化场站运行能力,既减少相关考核量,又增加补偿收益。

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