海是我國重要的可再生能源基地,太陽能、風能資源豐富,開發潛力巨大。近年來,青海省積極引導電源合理布局,有序推進省內太陽能發電、風電等新能源的大規模開發,“綠電”逐漸成為青海的一張“金色名片”。
在此期間,正是儲能擴大了綠電的發揮的空間,不僅保證了夜間穩定供電,而且兼顧新能源消納和電網安全運行。預計“十四五”末,青海儲能裝機將達到600萬千瓦左右,屆時將讓當地“綠電”運行更穩定。
峰谷電價讓新能源釋放紅利
2021年,制定分時電價政策是各地發改委的重點工作內容,青海省早在2019年就開始對省內一些重點領域的企業推行分時電價。當時,國網青海省電力公司促成青海省發改委下發《關于進一步優化我省鐵合金生產企業峰谷分時電價時段的通知》,將鐵合金行業用電峰、平、谷時間段進行調整優化,用電谷時調整為9時至17時,進一步挖掘了需求側削峰填谷能力,同時也給在青海的企業用電留出了巨大的價值空間。
這一模式變革的背后,是青海新能源規模化發展釋放出的綠電紅利。
青海是我國清潔能源最為富集的地區之一。這里光照時間長、輻射強度大,太陽能發電技術可開發量35億千瓦。截至11月底,青海電網全網總裝機4070萬千瓦,其中新能源裝機2485萬千瓦,占比達到61%,青海電網成為全國清潔能源、新能源裝機占比最高的省域電網。
光伏發電具有顯著的“晝發夜無”特點,峰谷分時電價時段可謂是一舉多得。看似簡單的用電時段調整,通過引導客戶調整用電時段,使得負荷曲線更貼近新能源發電特點,發電與消納同時進行,進一步拓展了新能源消納空間,推動了能源資源優勢轉化為經濟效益優勢,不僅鼓了企業錢袋子,也為企業開出了減排良方。
不僅如此,新能源發電具有“靠天吃飯”的天然屬性,一片云朵就能降低一大片光伏板的發電水平。如何優化新能源消納,保持持續穩定輸出,也是青海新能源面臨的課題。國網青海電力調度控制中心實時監控系統管理專責周煒解釋說,他們依靠的是多能互補協調控制技術。
電網調度是電網運行控制的指揮中樞。近年來,國網青海電力持續發揮大電網在能源資源配置中的基礎平臺作用,牽頭承擔了國家重點研發計劃“多能源電力系統互補協調調度與控制”項目,從多種異質能源同質化建模理論、多能源電力系統規劃設計、優化調度、協調控制等角度開展了深入研究,在多能源互補協調調度與控制、提升電力系統運行靈活性、挖掘可再生能源消納空間等方面取得了大量創新性研究成果,助力新一代調度技術支持系統建設,經濟和社會效益顯著。
“新能源發電與天氣變化密切相關,水電、火電響應電網需求也需要一些時間,這就要求我們提前做好新能源功率預測,制定周全的調度計劃。”周煒說,以前新能源功率預測主要依靠各個電站上報的預測數據,這樣可能存在部分數據缺失,容易出現電力缺口。新一代調度技術支持系統可以將一個區域的數據納入預測范圍,預測10天內的發電情況,為科學制定調度計劃提供數據支撐。
兩座共享儲能電站助力新能源增發近9000度
12月5日中午12時,青海省戈壁荒灘上的光伏板熠熠生輝,魯能海西州多能互補共享儲能電站響應電網調度指令,開始進行充電,綠色的光伏電存進了一塊塊“充電寶”。
儲能技術是保障新能源消納的重要技術支撐,大規模儲能系統不僅可以幫助電網調峰、調頻,還可以發揮其功率快速調節能力,為電網提供安全支撐。
“儲能電站是電網的好助手,響應電網需求是秒級的,可以幫助電網快速渡過難關。”周煒介紹,為實現多能互補、余缺互濟,儲能具有不可替代的作用。
青海是中國鋰資源最豐富的省份。鋰是動力電池、儲能電池必不可少的原材料之一,是實現碳中和目標的戰略資源。在青海發展儲能電站,具有得天獨厚的資源優勢。
1月18日,青海省能源局印發《支持儲能產業發展的若干措施(試行)》,積極推進儲能和可再生能源協同發展,實行“新能源+儲能”一體化開發模式,新建新能源項目,儲能容量原則上不低于新能源項目裝機量的10%,儲能時長2小時以上;實行“水電+新能源+儲能”協同發展模式,新建、新投運水電站同步配置新能源和儲能系統,使新增水電與新能源、儲能容量配比達到1︰2︰0.2,實現就地平衡。
儲能電站投資成本高,建成之后也存在閑置時段,價值無法充分發揮。國網青海電力建設了基于區塊鏈技術的共享儲能市場化交易平臺,整合源、網、荷三側儲能資源,構建了基于區塊鏈的融通調峰輔助服務系統、調度控制系統及交易系統三大核心系統,設置雙邊協商、市場競價等交易形式,創新新能源市場運營模式,激發了儲能電站及儲能設施參與電力調峰輔助服務市場的積極性,全面釋放了青海省源、網、荷各端儲能能力。
“青海省目前有兩座共享儲能電站參與電力調峰輔助服務,電站基本上每天都能實現一次滿充滿放,在電網調峰和消納新能源方面發揮著巨大作用。”國網青海電力調度控制中心計劃處專責王先強說。截至11月底,青海電網共享儲能累計完成電力調峰輔助服務市場交易3238筆,幫助新能源增發電量8990萬千瓦時。
除了發展共享儲能,國網青海電力積極推進全省電源側儲能電站改造升級,滿足今冬明春保供電需求。“共享儲能電站一般是集中式儲能電站,而電源側的儲能電站多是分散式的,比如有些儲能電池是和光伏板放在一起的,這種分散式的儲能電池很難接收電網調度的統一命令,系統需要改造升級。”國網青海電力水新處副處長李延和說,今年11月,國網青海電力組織各新能源電站的儲能系統改造升級為可以“聽懂”電網調度指令的儲能系統,并將電池充電時間設置為午間時段,電池放電時間設置為用電晚高峰時段,以便更好地發揮儲能電池跨時空搬運電力電量的作用,在最大化消納午間富余光伏的同時提高了用電晚高峰的頂峰能力,為實現全網綠電貢獻力量。
儲能市場前景廣闊。7月13日,青海省人民政府和國家能源局聯合印發《青海打造國家清潔能源產業高地行動方案》,方案要求積極發展新型電儲能,圍繞海南州、海西州千萬千瓦級清潔能源基地建設,發揮電化學儲能在電力系統中多功能優勢,完善電力市場和補償機制。“十四五”末,青海新型儲能裝機規模達到600萬千瓦左右,應用規模位居全國前列,實現電力系統中短周期儲能調節。
國網青海電力大力推進儲能技術迭代升級,牽頭成立了全省首個電池儲能技術實驗室,加快推進青海省儲能產業發展及多種能源互補轉型。今年,國網青海電力與6家能源及制造企業簽訂3000兆瓦共享儲能戰略合作協議,推動構建新型電力系統,支撐青海新能源持續健康發展。