万个储能电站建造规模化电储能核心基础设施中国升级电力系统快进能源革命
2016-08-29肖吉德
/肖吉德/
万个储能电站建造规模化电储能核心基础设施中国升级电力系统快进能源革命
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对于自1879年点亮第一盏电灯的全球最大电能开发应用国中国来说,2016 年6月16日是一个值得书写的日子。
这天上午,作为国家能源战略及国家能源改革实施主体之一、中央电力深化改革授权综合性电力平台的上能电力集团在北京宣布,旗下的绿色储能技术研究院在未来五年将在全国投资建设一万个储能电站项目(其中2016年投资300亿元落地1500~2000个储能单体项目),为传统的按照即发即用缺少仓储能力而设计和构建的成熟电力系统增加规模化电力储能核心基础设施。规模化电力储能基础设施将为传统电力系统增加调峰、调频能力,实现可再生能源大规模消纳和接入等重要功能。
规模化电力储能基础设施的加速建设将加速习近平主席2014年6月提出的积极推动我国能源生产和消费革命的进程。国家能源局总经济师李冶在参加发布会时作题为“储能的储是为了长期的调”的致辞时指出,2015年我国清洁能源弃电高达800亿kWh,2016年将高达1000亿kWh,作为全球能源生产和消费第一大国,中国一定能通过体制、机制、技术的创新解决这个问题,使中国成为能源强国,储能将为此做出重要贡献。国家发改委环资司副司长王善成、国家能源局电力司副司长童光毅也参加发布会并致辞,分别从能源互联、储能发展角度,阐述了储能产业在国家能源战略中的重要性和紧迫性。
在2016年6月,对于2016年5月底6000kW及以上电厂装机容量15.1亿kW、1~5月全社会用电量22824亿kWh的全球第一大的中国电力系统来说,一场震憾全球的规模化储能基础设施建设行动已经展开。
储能为电力系统再造插上翅膀
自1875年法国巴黎建成全球第一座发电厂以来,一代又一代专业人士为电能技术的创新和推广应用做出贡献。今天,高度成熟的电力系统已成为人类社会经济发展须臾不能离开的系统,成为能源系统中的核心。目前,联合国在扶贫时就发现,给贫困地区接通电力是最有效的扶贫手段。
国家能源局电力司副司长童光毅致辞时指出,电力工业从诞生到今天,电能的大规模工程化存储一直是电力系统的难点和热点。传统电力系统发输供用是同步的,电力系统的运行有很多特殊的要求。在新时代,人类对电力的依赖更高,电力的普遍性和可靠性也越来越高,对储能的要求越来越多,技术的发展已让储能更容易。储能技术的发展对能源结构的调整力度越来越强,新能源应用规模越来越大,如此多的不规则能源要应用好必须有规模储能设施的支撑。储能对电力系统的再造提供了可能。储能发展有两个很有利的条件:技术的发展为储能奠定了基础;电力体制改革为储能的发展提供了有效的政策支持。发展储能技术,开创储能事业遇到了好时机。国家能源局高度重视储能技术的发展,储能在新时代的发展壮大是必然趋势。
上能电力集团董事局副主席陈正强指出,今天的电力系统是按照“即发即用”的模式进行设计和构建的,具有成熟的输配电能力,但缺少分布式储能电力,是一个拥有发达的物流能力,但缺少“仓储”能力的能源系统。在新一代能源系统中,规模化、分布式电力储能设施成为核心基础设施之一,为“电力物流”提供“电力仓储”能力,可用于“发、输、配、变、供”各环节。
规模化电力储能具有许多重要功能:实现移峰填谷、电力需求侧响应,以及发电侧、输电侧、用电侧协调运行;为电网提供调峰、调频能力,增强电网安全稳定运行水平;实现可再生能源大规模消纳和接入,解决“弃光、弃风”问题;是新一代分布式能源系统、智能电网系统、微网系统的重要组成部分。
全球城市的数量持续增加、规模不断扩大,电力供应与负荷之间的峰谷差问题日益严重。规模化电力储能为解决城市电力问题提供了新的技术和解决方案,储能将实现移峰填谷、需求侧管理、需求侧响应,解决能源互联“最后一公里”问题。通过“发电+储能+微网”集成技术,提升可再生能源消纳和盈利能力。
得益于技术创新和规模推广应用,储能成本的大幅下降为储能产业的加速发展创造了更好的条件。抽水蓄能由于规模大,不灵活,会给环境带来很大的压力,目前发达国家已不许新建。用化学电池及各种新电池做储能是大势所趋。在全球新增规模化电池储能应用市场中,70%采用锂离子电池技术。过去三年里锂离子电池成本下降约50%,为400美元/kWh,2016年初特斯拉发布的锂电池储能系统的成本目标更低至200美元/kWh。锂离子电池成本未来三年可能还会下降30%~50%。
电力储能市场正进入爆炸式增长阶段。2015年我国采用分布式储能技术解决一半左右的弃风弃光损失电量,保守预测需要140GW储能装机容量。中国城市普遍存在的高峰季节电力缺口以及经常性“移峰填谷”需求,若采用储能技术来移峰填谷和调峰调频,预计将有80~100GW储能装机容量需求。国家近期出台的加快电动汽车充电/换电站基础设施建设的指导意见行动计划也将加速中国电储能市场的增长。
储能应用作为全球能源革命的核心已成为各国特别是发达国家的发展重点。我国已于近期把储能作为重点推进的战略新兴产业。近年来,国家发改委、能源局、工信部等部委联合发布的多项政策文件中,多次明确储能为重点发展项目。国家已经出台了一系列顶层设计政策文件——《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》、《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》、《能源技术革命重点创新行动路线图》、《国家创新驱动发展战略纲要》等。国家发布的10MW储能电站商业化应用细则,为储能电站建设提供了标准化的实施细则,将进一步推动我国储能产业发展。
市场启动稍落后于发达国家的中国储能产业正进入加速发展期,有条件在近几年实现跨越发展,步入世界先进行列。
上能电力领跑中国电储能产业
陈正强担任董事局副主席的上能电力集团在业界是一个颇感陌生的名字,和陈正强本人一样,在信息流超级发达的网络上新闻极少。但上能电力集团肩负的使命却是相当令人震憾的。
据相关资料,成立于2015年2月13日的上能电力集团有限公司位于天津滨海高新区滨海科技园,前身高灵能源科技有限公司2006年成立,是一家在中关村注册的节能蓄能领域的标杆企业。上能电力集团注册资本10亿元,法人、董事局主席戴思嘉毕业于清华大学。上能电力集团经营范围为:售电业务;电力、新能源技术开发、咨询、服务、转让;为用户提供节能改造服务;线路管道工程设计、施工;电力设备的运行维护;电子商务;商务服务业。
上能电力集团是国家能源战略及国家能源改革的实施主体之一,是中央电力深化改革授权的综合性电力平台。上能电力集团在国家电力深化改革进程中担负着开创性使命,同时也是国家能源互联网产业的主要规划与实施机构。其宗旨是为全社会提供更加优惠的电力能源,提供清洁、绿色、低污染、无污染的电力。上能电力集团与国家电网、南方电网、五大发电集团、三峡集团合作形成电改战略机制,落实中共中央、国务院提出的深化电力体制改革[中共中央2015 9号文]的落地要求,为中国近2亿户家庭及1000万户中小企业提供最实惠、最便捷的售电及电力供应服务。
上能电力集团的产业平台聚合了电力、金融、能源三大核心要素,旗下的金融平台主要面对全国范围中小型企业的资金需求,用互联网金融模式为优质中小企业发展提供快速便捷的资金通道,支持中小企业发展。电力、能源版块主要涉及分布式能源投资、印尼能源电力投资、国内部分区域配网投资、清洁能源收购并网,甲醇发电及镍氢发电等清洁能源专业领域。
上能电力集团将从储能系统综合解决方案、基础设施投资建设,到新能源领域的智能创新、绿色电力技术网络的运营管理来实现可再生能源再利用,通过安全、智能、高效的储能投资服务,从发电、输电、配电、用电等多个环节优化电力储能方案,最终实现经济的新能源接入和消纳,平衡不同区域负荷的峰谷差和清洁能源的大范围优化配置,构筑互联网和智慧能源技术相融合的全新能源生态系统。
绿色储能技术研究院是上能电力集团旗下的专业平台之一,专注能源互联网和高效储能及新能源领域,开展先进电力储存技术研发和应用、规模化绿色储能项目投资运营、能源互通联网基础设施投资建设,是储能技术大规模商业应用的领导者,是中国储能领域目前最大的投资主体。研究院以“电力体制深化改革”、“国家能源战略及发展规划”、“能源互联网发展指导意见”、“能源技术革命创新行动计划”等政策文件为指引,抓住能源互联网提速发展和储能技术持续进步的巨大机遇,主动执行国家能源战略。绿色储能技术研究院目前已搭建出一个集储能设施投资运营、前沿储能技术研究、并购、能源租赁、国家级储能电池研究中心、大数据接入、能源互联增值服务等全产业链并进的平台。
行动:“万个储能电站”五年建成
陈正强指出,绿色储能技术研究院未来五年将在全国投资建设一万个储能电站项目。这是目前中国最大的,也是全球大规模的基础设施建设,能快速带动中国储能产业的发展。
2016年将首批落地1500~2000个储能单体项目,投资规模约300亿元。未来将综合考虑各地区实际需求及商业化应用因素,制定整体布局规划和部署方案,在珠三角、长三角、京津唐等地全面推进储能项目,打造上下游联动的储能产业链。“万个储能电站”的行动还将带动储能设备研发、电池生产、系统集成产业链发展,大规模储能网的安全可靠运行还将催生专业运行服务行业的发展。
计划建造的万个储能电站将为全球第一大的中国电力系统带来较大的变化,产生良好的效益。在移峰填谷方面:万个10MW储能电站可提供100GWh储电/供电能力,转移约100GWh高峰负荷;100GW的供电容量相当于167台60 万W火电机组的容量;单台60万W火电机组造价30亿元,产生相同电量的储能电站造价12亿元,节约造价60%,经济效益显著。在新能源消纳方面:采用分布式储能技术解决“弃光、弃风”,100GWh储电量若每天满充满放一次,可产生1亿kWh电费收入,全年按300天保守估算,可产生300亿kWh电费收入。100GWh电量等同于10万t左右CO2排放量,若用于可再生能源,按每天充放一次计算,全年可减少碳排放3650万t。
发布会上,上能电力集团与无锡市人民政府、银河证券、广发银行、北辰集团分别签订深度战略合作协议,宣称联合发力供给侧改革,奠基国家能源互联。上能电力集团还通过与银河证券、广发银行、江苏银行等金融机构的跨界深度协作,深耕能源领域金融市场,发起成立国内第一支电力产业并购基金,同时大力发展储能投资基金,致力构建能源领域的金融实施载体,以创新的金融服务为能源产业链提供高效、便捷、低成本的资金通道,打造国家能源金融板块创新平台;通过从制度创新、管理创新、商业模式创新、产业业态创新等角度,打造“金融+电力”发展的产业新模式,发挥企业创新动能,引领产业进步,促进产业经济增长,推动产业生态健康发展。
“万个储能电站”计划首先在无锡市落地。未来三年,上能电力集团将在无锡市投资60亿元,建设100~200个储能电站,可缓解夏季高峰时期100万kW的电力缺口。建设和运营城市级电力储能设施、电储能设施、电动汽车充换电基础设施等项目,将无锡市打造成高水平国家级储能应用示范城市。这将拉动区域产业经济发展,促进地方经济结构向集约低碳转型,以实实在在的地方经济效益、质量双增长,实现促进国家供给侧改革的根本目标。