苏北地区储能技术经济性优化配置研究
2023-12-09金陶岚
金 陶 岚
(南京工业职业技术大学,江苏 南京 213000)
能源供应的可靠性和稳定性一直是社会经济发展的重要保障,由于传统的能源供应方式面临着能源消耗增加、环境污染加剧和能源价格波动等挑战,所以寻找一种高效、可持续、低碳的能源供应方式成为亟待解决的问题。苏北地区的能源结构中传统的石化能源仍占有较大比重,存在供需不平衡、能源浪费和环境污染等问题。因此,亟需对苏北地区的储能技术经济性优化配置进行研究。
1 苏北地区储能技术经济性优化配置现状
根据目前的研究和数据,苏北地区的储能技术市场规模尚处于发展中阶段。目前,储能项目主要集中在较大规模的电网级储能系统和一些分布式储能项目上。同时,苏北地区采用的储能技术主要包括锂离子电池、钠硫电池、压缩空气储能和超级电容等。其中,锂离子电池是应用最广泛的储能技术,由于其成本不断下降和技术进步,正在逐渐成为主流。相对项目规模,苏北地区的储能项目规模相对较小,多数为分布式储能项目和小型的电网调峰储能系统。随着技术进步和规模扩大,苏北地区储能技术的成本逐渐下降。目前,储能技术仍需要政府支持和激励措施,以提高其经济性和竞争力。然而,从长远来看,储能技术在降低能源消耗、提高电网稳定性和促进可再生能源发展等方面具有显著的效益。此外,苏北地区的政府对储能技术的发展给予了积极支持,并出台了相关政策和措施。政府通过财政补贴、税收减免和电价优惠等方式鼓励储能技术的应用和推广。政府还加强了对储能技术的研发和示范项目支持。随着技术的进步和政策的支持,预计在未来几年内将会迎来更多的储能项目。政府和相关利益方应继续加大支持力度,促进储能技术的应用和推广,实现能源供应的可靠性、高效性和可持续性。
2 苏北地区储能技术经济性优化配置理念基础
苏北地区具有较丰富的可再生能源资源,如太阳能和风能等。储能技术可以提高可再生能源的利用效率,并解决其间歇性和波动性的问题。因此,储能技术经济性优化配置的基础之一是促进可再生能源的发展和应用。苏北地区作为我国经济重区,其能源需求不断增长,但传统能源资源有限且价格不稳定。储能技术可以调节能源供应与需求之间的差异,提供灵活性和平衡,从而降低能源消耗和成本。因此,在储能技术经济性优化配置中,节约能源和降低成本是重中之重。另一方面,苏北地区的电力系统正面临着日益复杂的负荷管理和能源调度挑战。在储能技术经济性优化配置中,需保证电网的稳定运行和供电的可靠性。最后,苏北地区正积极推动绿色低碳发展,储能技术作为清洁能源的集成和储存手段,可以减少对传统化石能源的依赖,降低温室气体排放,实现环境保护和碳减排的目标。在实施储能技术项目时,要充分考虑上述需求,推动能源结构的优化转型。
3 苏北地区储能技术经济性优化配置措施
首先需推动政策支持。推动政策支持是促进苏北地区储能技术经济性优化配置的重要措施之一。政府可以制定专门的储能政策,明确储能项目的发展方向和目标,提供指导和支持。政策文件可以包括有关储能设备的采购、安装和运营管理等方面的具体要求,为储能行业的发展提供法律依据和保障。与此同时,可以设立储能项目的财政补贴计划,向符合条件的项目提供资金支持;设立奖励制度,对储能技术创新和示范项目给予奖励,激励企业和机构积极投资和开展相关工作。此外,考虑给予储能项目税收减免或优惠政策,降低企业的税收负担。同时,设立专项基金,鼓励企业和科研机构在储能材料、储能系统设计、控制技术等方面进行前沿研究,推动技术突破和进步。
其次需完善市场机制。为了完善储能技术市场机制,促进其发展和应用,需引入容量市场机制,以确保对储能项目的适当补偿。在这种市场中,储能设施被视为可提供可靠电力供应的一部分,投资者可以从容量市场中获得稳定的收益。通过设定合理的容量市场价格和机制,吸引更多投资者参与储能项目。另一方面,建立调峰市场,鼓励储能设施提供储备调峰服务,并确保其获得合理的市场回报。提高储能项目的经济性,促进电力系统的稳定运行。此外,储能设施可以发挥灵活性与响应速度快的优势。政府可以制定相应的政策和规定,鼓励储能技术参与辅助服务市场。
其三应提高技术效率。一是加大对储能技术的研发投入,鼓励技术创新。通过资金支持、科研项目等方式,推动新型储能技术的研究和开发,不断提升其效率和性能。特别是针对锂离子电池等主流储能技术,加强研究,改善其能量密度、循环寿命和安全性等关键指标。二是引入新材料和新工艺,提高储能技术的效率和性能。例如,开发高能量密度材料、提高电解液导电性、降低内阻等技术手段,提高锂离子电池的能量密度和循环寿命。此外,需采用先进的生产工艺和制造技术,改善储能设备的制造质量和性能稳定性。三是通过优化储能系统的设计和控制策略,提高其运行效率和能量利用率。
其四注重储能规划。首先对苏北地区的能源需求和可再生能源资源进行全面评估。了解能源需求的季节性和日变化特征,以及可再生能源资源的分布和可利用程度,为储能规划提供准确的数据基础。根据能源需求和可再生能源资源评估结果,确定合适的储能容量。考虑到不同场景下的需求,可以综合考虑链路储能和点对点储能。链路储能主要针对电网级别的储能,用于调节电网负荷和平衡供需之间的差异;而点对点储能则主要用于局部能源系统或离散能源资源的储存和调度。随后,根据苏北地区的实际情况,选择适合的储能技术类型。常见的储能技术包括电池储能、压缩空气储能、抽水蓄能等。根据能源需求和可再生能源资源的特点,选择能够满足需求并具有较高效率和可靠性的储能技术。在此过程中,制定相关配套政策,推动储能规划的实施。政府可以提供财政补贴、税收优惠等激励措施,吸引企业和投资者参与储能项目建设。此外,依据储能规划的实施情况,及时进行政策调整和完善,保障储能市场的健康有序发展。
其五需实现协同发展。促进储能技术与可再生能源发电、智能电网等领域的协同发展,对于推动清洁能源的高效利用和能源系统的智能化具有重要意义。首先,储能技术可以与风电、光伏等可再生能源发电设施进行集成,形成“可再生能源+储能”系统。储能系统可以在可再生能源发电波动性较大的情况下,存储多余的电力并在需要时释放,提供稳定的电力输出,解决可再生能源间歇性和波动性带来的电力不稳定问题,提高电网供电可靠性。其次,储能技术可以与智能电网建设相结合,参与电网调度与运营。通过储能系统的灵活调度,可以实现对电力的储存和释放,为电网提供削峰填谷、调节频率、备用功率等功能。同时,储能技术还可以提供电网稳定性支撑,减少输电损耗,改善供电质量。其三,储能技术与智能电网、能源管理系统等结合,实现系统优化与能源管理。通过智能控制和数据分析,可以对储能系统进行精细化调度和运营管理,最大程度地利用可再生能源,提高整体能源利用效率。最后,鼓励储能技术与可再生能源发电、智能电网等领域的创新研发与示范应用。支持企业、研究机构和高校合作,在储能技术集成、系统优化、智能控制等领域进行前沿研究,推动储能技术的创新发展。积极推动示范项目的建设,推广先进的储能技术与可再生能源系统集成方案。
最后鼓励技术的先导应用。研发储能技术后需支持建设一批储能示范项目,通过经验总结和技术验证,推动储能技术的商业化应用和市场推广。在示范项目的基础上,进行技术验证和经验总结。通过对示范项目的运行监测、性能评估和效益分析等手段,系统收集储能技术的实际应用数据和运行经验。这些验证结果可以为储能技术的商业化应用提供科学依据,帮助解决实际应用中的技术难题和经济风险,为实现清洁能源高效利用和能源系统智能化发展提供保障。