當前,我國正加速建設以新型電力系統(tǒng)為核心的全新能源體系,以助力推動“碳達峰、碳中和”。在這一過程中,儲能作為一種柔性電力調(diào)節(jié)資源,將發(fā)揮出長期的、正向的、不可替代的社會價值。
12月13日,以“削峰填谷 柔性儲能多場景賦能”為主題的“綠色能源管理”會客廳直播欄目在能見·麒麟學院舉行。本場直播由能見科技副總經(jīng)理曹開虎主持,華北電力大學教授、IEEE PES(中國區(qū))儲能市場與規(guī)劃技術分委會秘書長、中關村儲能技術產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟電力市場專委會秘書長鄭華;施耐德電氣關鍵電源業(yè)務部首席技術顧問石葆春等業(yè)內(nèi)權威專家圍繞“用戶側儲能有哪些典型應用場景”“儲能如何更安全”“儲能商業(yè)模式有哪些”“通過儲能實現(xiàn)增容性價比如何”等議題進行了討論。
現(xiàn)貨市場下的用戶側儲能應用場景與機遇探討
新型儲能是建設新型電力系統(tǒng)、推動能源綠色低碳轉型的重要技術和基礎裝備,也是實現(xiàn)“雙碳”目標的重要支撐。在華北大學電力教授鄭華看來,新型儲能因高比例新能源而生,新型儲能盈利離不開電力現(xiàn)貨市場。只有現(xiàn)貨市場才能夠真正反映出來供需之間的差異及其價值的偏差,才能夠更好地引導市場中的成員,充分利用市場規(guī)則來保障供求的平衡關系。
從趨勢來看,推動新型儲能、負荷聚合商、虛擬電廠、用戶可調(diào)節(jié)負荷資源等參與輔助服務成為方向。為更好地推動儲能參與電力中長期交易、現(xiàn)貨市場和輔助服務,鄭華認為,現(xiàn)貨新型儲能重要的是提供輔助服務功能,也就是保障電力平衡職能,才是其真正的發(fā)力點。對于傳統(tǒng)的現(xiàn)貨市場中所需要的電量的套利,其實并不一定適合于荷側的資源??傮w來看,市場的結構目前還是以源側為主,荷側為輔。從新能源的機制看,以現(xiàn)貨市場為主,中長期金融中長期差價合約為主的結構。現(xiàn)貨電量占比在相對百分之10左右。從這個角度來看,未來還有很多空間可以探討。
通過系列軟硬件一體化解決方案,助力用電側各行業(yè)實現(xiàn)安全穩(wěn)定用電、能效優(yōu)化,施耐德電氣有著豐富的經(jīng)驗。施耐德電氣關鍵電源業(yè)務部首席技術顧問石葆春表示:“由于投資回報周期長等原因,用戶側基于商業(yè)需求的儲能投資目前以試點為主。而更多的用戶側儲能,更多的是基于技術的需求,如不間斷供電的備用、增容等。”
新型電力系統(tǒng)架構下用戶側儲能解決方案
當前,因有望解決“電網(wǎng)有電,但各級網(wǎng)架存在卡脖子設備導致高峰期電能無法安全輸送到用戶”的矛盾,用戶側儲能被業(yè)內(nèi)視為最有潛力的儲能發(fā)展領域。
華北大學電力教授鄭華認為,對于用戶側儲能來說,未來的發(fā)展趨勢可概括為三大特點:一是主流模式,新能源配比儲能的主要商業(yè)模式是以共享儲能為主,根據(jù)今年上半年4月份能源局公布的475號文,表明非獨立可以轉成獨立的方式。二是共享儲能本身是獨立的市場主體,是能夠可以獲取更多的收益的一種配置方式。從去年下半年開始,尤其江浙一帶的用戶側儲能非?;鸨?,出現(xiàn)了很多新的業(yè)態(tài)和新的商業(yè)模式。三是市場化長效機制得到了大家的共識,只有這條路才真正能解決新型儲能,使其盈利參與市場等長效的保障。
企業(yè)安裝用戶側儲能項目,可以實現(xiàn)大幅減少用電成本。但需要關注如何持續(xù)完善用戶側儲能參與電力市場化交易的能力,提高儲能系統(tǒng)的利用率?如何積極儲備大量用戶負荷數(shù)據(jù),結合未來電力市場化建設進程和電價政策變化,優(yōu)化配置區(qū)域儲能系統(tǒng)?如何提供需求側響應服務、調(diào)頻、提高電能質(zhì)量等輔助服務,降低用戶綜合電費,提高用戶側儲能利用率?
施耐德電氣關鍵電源業(yè)務部首席技術顧問石葆春介紹,聚焦用戶側儲能,主要有三種典型應用場景: 第一種場景的主要應用是在廠區(qū)和光伏配套,通過光儲一體化,實現(xiàn)自發(fā)自用、余電存儲,進而節(jié)費降碳。第二種場景,以增容扛峰為主要需求。比如說在充電場站,在制造業(yè)或者是商業(yè)樓宇中,在配置上部分會采用UPS,大部分會采用PCS功率變換設備來做儲能增容。第三種比較典型的需求,是在增容的基礎之上還有電能質(zhì)量治理的需求,比如說像數(shù)據(jù)中心、半導體行業(yè)的應用,或者是醫(yī)藥和高端制造等行業(yè)。
儲能商業(yè)模式與技術應用
在“雙碳”目標引領下,用戶側儲能受到前所未有的關注。施耐德電氣聚焦用戶側場景,根據(jù)應用技術上面的要求分類,將用戶側的場景和需求從簡單到復雜劃分為三種類型:光儲一體化、增容扛峰、電能質(zhì)量的治理。
華北大學電力教授鄭華表示,作為荷側的儲能,主要分為兩種類型,一種是單體的模式,比如一直以一般工商業(yè)為主,之后配一定的儲能以降低用戶的應用成本,由此產(chǎn)生各種各樣的商業(yè)模式,主要通過峰谷電價差的方式來去進行電價的分成。另外一種是聚合模式,是以聚合商為載體來參與,從市場里來拿錢。從整體來看,在聚合方式條件下,能夠更好的去煥發(fā)資源的可靠性和調(diào)節(jié)的靈活性。
對企業(yè)而言,有了收益率儲能才能迎來市場機遇。鄭華指出,從整個的參與市場條件來看,目前主要是以需求響應為主。未來主推的是前兩周發(fā)布的現(xiàn)貨電力市場基本運營規(guī)則里面提到的,包括山東、浙江、山西等一些省的項目,省里面制定辦法中可以看到,目前允許需求荷側的聚合主體,包含新型儲能的聚合主體去參與到現(xiàn)貨里面,同時還包括可以去做二次調(diào)頻備用,還有一些沒有涵蓋在現(xiàn)場中電網(wǎng)類型的支撐,包括臨時的調(diào)控和緊急調(diào)控等一些相關規(guī)則。從聚合角度來看,它有很多的核心的技術,包括通訊計量,包括的仿真預測協(xié)同和動態(tài)均衡,這些才能真正構成荷側聚合的資源的非常大的核心力量。
對此,施耐德電氣進行了技術改進和產(chǎn)業(yè)實踐。施耐德電氣關鍵電源業(yè)務部首席技術顧問石葆春表示,在這樣的指導思想指引之下,施耐德電氣在用戶側的儲能解決方案也在不斷完善。“比如,施耐德電氣儲能柜,由鋰電池系統(tǒng)、BMS電池管理系統(tǒng)、功率變換器、控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等構成。其中,電池主要采用磷酸鐵鋰和錳酸鋰混合三元鋰兩種鋰電系統(tǒng)。功率變換器也采用兩種,一種是采用常見的PCS構成標準儲能柜,第二種是針對有電能質(zhì)量治理或不間斷增容的需求,采用施耐德電氣儲能型UPS高端方案,最終搭配形成用戶所需要的儲能柜的體系。
值得注意的是,儲能型UPS的充電的功率要比傳統(tǒng)的UPS大很多,比如當前儲能型UPS的充電功率是35%~80%,傳統(tǒng)UPS只有10%~20%的充電功率。電網(wǎng)需求側響應控制,峰谷電價套利功能,都是通過調(diào)節(jié)這個比例來實現(xiàn)的。”
當下,基于綠色能源的變革正在進行中,施耐德電氣同時聚焦能源的供應和消費,以創(chuàng)新為驅動,憑借創(chuàng)新技術與持續(xù)優(yōu)化的解決方案,為能源的轉型升級做出貢獻。