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数据显示,与2013年相比,目前国家风光储输示范工程风电场可利用率已上升至98%,光伏电站可利用率提升23%,储能电站已具备24小时不间断参与联合发电的条件,并能在“平滑波动”和“削峰填谷”运行模式间灵活切换,实现了长周期风、光发电波动尺度控制。其中风光储联合发电互补机制及系统集成、风光储联合发电监控、大规模多类型电池储能电站集成及调控技术已达国际领先水平。
据了解,风光储输示范工程的初衷是想把风、光、储这几种方式联合起来,针对风光发电的随机性、波动性和间歇性,以电池储能作为载体,实现风、光、储多时间尺度的出力互补,使风、光发电达到或者接近常规电源,并探索出最为优化的联合配比比例。
储能电站在其中需要实现以下功能:一是平滑联合发电的波动性,增强可控性,减少电力系统的备用容量;二是跟踪发电计划出力,提高联合发电的预测性,减小出力偏差;三是参与电网削峰填谷,提升系统可调度性;四是参与系统调频。
在印证了储能电站的功能都能实现之外,来小康认为,风光储输示范项目下一步的工作重点则是进行大规模数据的采集和深度挖掘。
为此,2014年5月15日,“大规模电池储能电站运行技术研究与应用”工作开始启动,该项工作将建设储能电站海量数据管理平台,挖掘储能电站参与系统调度的潜力,提升储能电站运行控制能力;同时,研究梯次利用电池集成及在新能源发电的应用技术,探索储能电站参与辅助服务的经济规律,提升储能电站经济性;规范储能电站运行与维护,保障储能电站示范运行。为国家风光储输示范工程下一步的扩建、能力提升及运行维护等方面提供技术支撑。
“搜集合理的数据,进行深度挖掘分析,是风光储输示范项目运行中的一项重要工作,往往搭建数据采集平台、建设相关的数据库可能只需要1~2年的时间,但是,不断积累数据,深度挖掘和分析数据则需要长期的努力。”来小康表示,除了实现储能的应用功能之外,风光储输示范工程另一项非常重要的任务是通过日常数据的收集,对储能电站的经济性进行评估。这其中包括储能电站的运维费用、人工成本,以及其他方面的花费等。
没有捷径
通过在风光储输示范工程中同台竞技,目前,第一批进入储能电站的磷酸铁锂电池、钒液流电池、钛酸锂电池、铅酸电池都表现出了各自的不同特性。
“在风光储输示范工程中,磷酸铁锂电池的运行效果非常好,效率能达到80%以上,此前大家担心它的安全性,但事实证明,自储能电站运行以来,磷酸铁锂电池没有出现过任何安全事故。”来小康强调,在储能电站,由于有条件对于所有的磷酸铁锂电池进行深充深放的维护,因此,磷酸铁锂电池之间不一致的问题可以得到缓解,从而保证了电池使用的安全性。除了安全性能好,磷酸铁锂电池易于安装、效率高等优势也表露无遗。
据了解,目前国际上1 MW以上的储能电站示范工程有190多个,其中锂电池的使用比例是最高的。除了看好锂电池以外,他同时提到液流电池的特性是在运行中没有安全隐患,使用寿命也较长,但是效率目前只能达到60%,还有待进一步提高,安装起来也需要花费更多的精力。
他强调,这些结论只是针对风光储输示范工程2年多时间内所获得的数据而言,未来的运行状态如何还有待时间的考验。同时,他反对用简单公式,通过简单的加减乘数来评价储能电站的经济性。
“不能简单的说一种电池的经济性优于另一种电池,因为目前我们所有的结论都是依据2年多来各种电池的运行数据。没有足够的数据作为支撑,并且在化学电池边界条件发生变化的情况,储能电站的成本会发生很大的变化。”
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