海上風電配置儲能是否可行?經濟性是主要制約因素
發布者:lzx | 來源: 南方能源觀察 | 0評論 | 595查看 | 2019-09-11 17:52:46    

規模龐大的海上風電在建項目逐漸并網,卻也正在遭遇沿海地區負荷增速“換擋”,調峰資源稀缺等風險,未來解決消納問題的最優解是什么?


截至今年3月,全國已投運海上風電項目容量只有369.5萬千瓦,但累計在建容量達到1000.38萬千瓦。此外,全國已核準(核準公示)未開建的海上風電項目容量達到4138萬千瓦。


中國海上風電項目主要集中在廣東、江蘇、浙江、福建等沿海經濟發達省份,靠近負荷中心且當地具備承受較高電價的能力,這本是海上風電消納的優勢條件。但2019年上半年以來,蘇、閩、粵三地負荷增速低于全國平均水平,同時,電力規劃設計總院蘇辛一曾公開表示,當一個省的海上風電裝機容量達到千萬千瓦時就可能面臨調峰問題,主要原因在于沿海地區需要接受大量不參與調峰的外來電,核電裝機規模較大且同樣不參與調峰,這可能擠占新能源的消納空間。


未來消納或承壓


未來海上風電的消納情況與當地的電源規模、負荷增長以及外送能力密切相關?!暗幣桓齙厙牡繚闖雋τ臚饉湍芰χ托∮詰扔詰鋇馗漢?,這個地區的消納能力就沒有問題?!苯帳〉緦ι杓圃旱繽鞠低巢扛敝魅甕跽鶉?019中國新能源高峰論壇上表示。


如果負荷增速與新能源裝機增速保持一致,消納并不會成為未來海上風電發展的掣肘。但隨著全國用電量增速放緩,未來海上風電消納形勢將可能變得嚴峻。


今年上半年,全社會用電量增速為5.0%,較上一年有所回落。國家能源局發展規劃司司長李福龍在2019年上半年能源形勢新聞發布會上表示,從國際經驗來看,產業結構轉型、服務業比重提升的過程通常伴隨著用電增速下降,因此,當前和今后一段時間,用電量從前些年的高速增長階段“換擋”至當前的中速增長階段是必然趨勢。


江蘇、福建和廣東是國內海上風電在建項目最為集中的三個省份,占到全國累計在建容量的87.7%。今年上半年,江蘇、福建和廣東的全社會用電量同比增速均低于全國全社會用電量增速。


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圖:2019年1月—6月全社會用電量和統調最高負荷


同時,廣東和江蘇需要接受不參與調峰的區外來電,省內核電機組按基荷運行不參與調峰,福建則主要由于省內核電裝機占比較高,上述三個省份的電網調峰形勢日益嚴峻。江蘇電網曾測算,到2020年,如果3900萬千瓦的區外來電不參與調峰,則全省調峰缺口將達到1200萬千瓦。


如果電網調峰資源未能相應增加,那么只能將棄風棄光作為暫時性的調峰手段,這將在一定程度上壓縮海上風電的消納空間。


“新能源消納的難點在于電力而非電量?!蓖跽鶉硎?,如果能把極端情況下的出力棄掉,海上風電的消納難度沒有想象中的那么大。


數據顯示,截至今年6月,全國風電、光伏裝機占全國發電裝機的比例已經達到19.5%,但發電量占全國的比例只有9.5%。


最佳方案:“海上風電+儲能”?


風力發電具有間歇性和隨機性的特點,出力難以精確預測,儲能則能夠平抑風電出力波動、提高電能質量,從而減少棄風。從技術上來看,儲能是保障海上風電消納的有力手段,但目前經濟性是制約海上風電搭配儲能的主要因素。


華東勘測設計院陳曉鋒在2019中國新能源高峰論壇介紹,海上風電儲能系統運行策略為當風場限發時,儲能系統充電,送出線路有余量時,儲能系統放電。


“海上風電儲能系統的難點在于如何確定容量,既滿足電網要求,又滿足開發商的經濟性要求?!背孿姹硎?,儲能的配置需要考慮風電場出力特性、電力負荷曲線和棄風率。


儲能已經開始實際應用于陸上風電和光伏發電。今年1月,魯能海西州多能互補集成優化示范工程50MW/100MWh的磷酸鐵鋰電池儲能項目投運,這是國內目前最大的電源側集中式電化學儲能電站。該項目還包括400MW風電、200MW光伏發電和50MW光熱發電。


根據西北電力設計院的表述,該項目通過多能互補聯合運行,可有效減輕電網調峰壓力,將出力限額與青海省負荷曲線匹配,能夠大幅降低限電比例。


電池儲能應用于海上風電同樣也已經有了實踐。去年8月,挪威國家石油公司(Equinor)與Masdar合作建設的Batwind儲能項目投產,Batwind主要為漂浮式海上風電項目HywindScotland提供服務。


HywindScotland是全球首個投入商運的漂浮式海上風電,該項目場址距離蘇格蘭Peterhead海岸線大約25公里處,水深在95米至120米之間,平均風速為10.1m/s,項目共部署5臺西門子SWT—6.0-154風機,裝機容量30MW,總造價為1.52億英鎊。


Batwind電池儲能項目的容量為1MW/1.3MWh,利用儲能,Batwind可以在負荷低谷時儲存電量、減少電力系統平衡成本以及通過峰谷電價套利。


但目前儲能的成本仍然較高。以去年投運的鎮江北山儲能電站為例,該電站總功率/容量為16MW/32MWh,工程總投資為1.2億元。


“儲能對于海上風電是很難的,原因在于海上風電成本很高,再加上儲能成本就更高了?!本莼芮褰嗄茉醇際躚芯吭河邢薰徑魯ば硎郎檣?,“華能在江蘇近海做過電池儲能的運行,每度電的成本要8毛多,在現有電價的基礎上再加8毛錢,這實際上是很難承受的?!?/p>


許世森認為,江蘇海上風電應該要在長三角范圍進行消納,這樣才能提高海上風電的競爭力。

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