儲能在多能互補集成優(yōu)化中的應用
光伏產業(yè)網訊
發(fā)布日期：2017-04-14
核心提示：
那么什么是多能互補，儲能在多能互補集成優(yōu)化中的應用都有哪些呢？
此前國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布了《關于推進多能互補集成優(yōu)化示范工程建設的實施意見》，入選示范的項目將享受多種優(yōu)惠條件，包括經國家認定的多能互補集成優(yōu)化示范項目優(yōu)先使用國家能源規(guī)劃確定的各省(區(qū)、市)火電裝機容量、可再生能源發(fā)展規(guī)模及補貼等總量指標額度;風光水火儲多能互補示范項目就地消納后的富余電量，可優(yōu)先參與跨省區(qū)電力輸送消納;符合條件的項目可按程序申請可再生電價附加補貼，各省(區(qū)、市)可結合當?shù)貙嶋H情況，通過初投資補貼或貼息、開設專項債券等方式給予相關項目具體支持政策。
綜合此次示范項目的出爐，以及近期連續(xù)發(fā)布的各個能源規(guī)劃、國家能源局就這些規(guī)劃所做的解讀來看，未來一段時期，能源行業(yè)將由單一能源進入到一個多種能源有機整合、集成互補的能源體系。
那么什么是多能互補，儲能在多能互補集成優(yōu)化中的應用都有哪些呢？電力規(guī)劃設計總院戰(zhàn)略規(guī)劃處副處長徐東杰先生在2017國際儲能峰會暨中國國際儲能技術與應用展覽會的演講中提到：
一．多能互補集成優(yōu)化
多能互補是指按照不同資源條件和用能對象，多種能源互相補充、協(xié)同供應，以滿足用戶用能需求。
多能互補并非全新的概念，熱電聯(lián)產、冷熱電多聯(lián)供、風火打捆等都可以稱為多能互補。
1.目前多能互補遇到的困難
?。?）各自為政，既難以滿足個性化需求，也不利于降本增效
?。?）轉換輸送環(huán)節(jié)過多，能源利用效率低
?。?）可再生能源消納問題日益嚴重
（4）新技術應用缺少動力
2.多能互補的背景
?。?）經濟背景：經濟新常態(tài)、技術革命-產業(yè)革命-經濟振興
?。?）社會背景：排放、霧霾、清潔發(fā)展、智慧能源
?。?）技術背景：能源利用效率不高、可再生能源消納困難、天然氣消費不振
?。?）政策背景：可再生能源補貼不足、電力體制改革、油氣體制改革
3.多能互補要素
?。?）按需定制（強調匹配、存量優(yōu)先）
?。?）因地制宜（符合自身實際）
?。?）經濟合理（利用好現(xiàn)有政策，探索新模式）
?。?）智能友好（既滿足個性需要，又符合整體要求）
4.多能互補——“互聯(lián)網+”智慧能源
互聯(lián)網與智慧能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產業(yè)發(fā)展新型態(tài)，建設能源生產消費的智能化體系，多能協(xié)同綜合能源網絡，與能源系統(tǒng)協(xié)同的信息通訊基礎設施，將傳統(tǒng)能源市場去中心化，實現(xiàn)供需雙方實時互動，促進化石能源清潔高效利用，提升能源綜合效率，推動能源市場開放和產業(yè)升級
5.能源互補——新能源微電網
新能源微電網是基于局部配電網建設的，風、光、天然氣等各類分布式能源多能互補，具備較高新能源電力接入比例，可通過能量存儲和優(yōu)化配置實現(xiàn)本地能源生產與用能負荷基本平衡，可根據(jù)需要與公共電網靈活性互動且相對獨立運行的智慧型能源綜合利用局域網。
6.多能互補——“互聯(lián)網+”智慧能源、新能源微電網及多能互補的區(qū)別與聯(lián)系
不同點：（1）“互聯(lián)網+”智慧能源更加側重于能源與互聯(lián)網技術的深度融合。
?。?）多能互補更加強調多種能源品種的協(xié)同及梯級利用
?。?）新能源微電網則是基于局部配電網建設的，風、光、天然氣等各類分布式能源多能互補系統(tǒng)。
相同點：多能協(xié)同綜合能源網絡
7.多能互補——建設模式
多能互補集成優(yōu)化示范工程主要有兩種模式：一是面向終端用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求，因地制宜、統(tǒng)籌開發(fā)、互補利用傳統(tǒng)能源和新能源，優(yōu)化布局建設一體化集成供能基礎設施，通過天然氣熱電冷三聯(lián)供、分布式可再生能源和能源智能微網等方式，實現(xiàn)多能協(xié)同供應和能源綜合梯級利用；二是利用大型綜合能源基地風能、太陽能、水能、煤炭、天然氣等資源組合優(yōu)勢，推進風光水火儲多能互補系統(tǒng)建設運行。
8.多能互補——建設目標
2016年，在已有相關項目基礎上，推動項目升級改造和系統(tǒng)整合，啟動第一批示范工程建設。“十三五”期間，建成國家級終端一體化集成供能示范工程20項以上，國家級風光水火儲多能互補示范工程3項以上。
到2020年，各?。▍^(qū)、市）新建產業(yè)園區(qū)采用終端一體化集成供能系統(tǒng)的比例達到50%左右，既有產業(yè)園區(qū)實施能源綜合梯級利用改造的比例達到30%左右。國家級風光水火儲多能互補示范工程棄風率控制在5%以內，棄光率控制在3%以內。
9.多能互補——建設原則
終端一體化集成供能系統(tǒng)以綜合能源效率最大化，熱、電、冷等負荷就地平衡調節(jié)，供能經濟合理具有市場競爭力為主要目標，統(tǒng)籌優(yōu)化系統(tǒng)配置，年平均化石能源轉換效率應高于70%。風光水火儲多能互補系統(tǒng)以優(yōu)化存量為主，著重解決區(qū)域棄風、棄光、棄水問題；
創(chuàng)新多能互補集成優(yōu)化示范工程政策環(huán)境、體制機制和商業(yè)模式，符合條件的示范項目優(yōu)先執(zhí)行國家有關靈活價格政策、激勵政策和改革舉措。
10.多能互補——建設特點
（1）通過能源多聯(lián)產和能源梯級利用提高化石能源轉化效率
?。?）通過優(yōu)化能源系統(tǒng)，減少棄風、棄光和棄水，提高可再生能源消納比例
（3）優(yōu)先就近消納，智能化、信息化生產與消費
?。?）體現(xiàn)技術創(chuàng)新、裝備創(chuàng)新、模式創(chuàng)新
二．儲能在多能互補集成優(yōu)化中的應用
1.我國儲能項目統(tǒng)計
2.儲能發(fā)展障礙
?。?）技術路線不成熟（化學、物理、電磁）
?。?）經濟性有待提升（投資，壽命，維護，轉換率）
?。?）定價體系不明確（作用不易量化）
（4）市場機制不完善（輔助服務，商業(yè)運行模式）
（5）缺乏數(shù)據(jù)支撐（大容量項目少）
3.儲能發(fā)展案例
得益于技術進步、成本降低，在目前無補貼的情況下，儲能在一些解決方案上已實現(xiàn)有條件的商業(yè)化運行
?。?）儲能系統(tǒng)與火電機組捆綁參與電網調頻服務的商業(yè)示范項目取得了較好的應用效果，鋰離子電池的靈活快速調節(jié)能力為項目帶來了商業(yè)價值。
?。?）儲能已經被驗證的應用主要包括解決棄風/棄光，跟蹤計劃出力，平滑輸出和參與調峰調頻輔助服務。
傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，發(fā)-輸-配-用一次完成。隨著大規(guī)模新能源電力接入電網，電力系統(tǒng)需要在隨機波動的符合需求與隨機波動的電源之間實現(xiàn)能量的供需平衡，其結構形態(tài)、運行控制方式以及規(guī)劃建設與管理發(fā)生根本性變革。
儲能技術的發(fā)展為實現(xiàn)這種變革提供了物理支撐，但是技術的持續(xù)進步還需要商業(yè)運行模式的支持。
4.儲能的作用
?。?）通過峰谷電價差套利
（2）平滑出力
?。?）跟蹤計劃出力
?。?）參與調峰、調頻輔助服務
（5）存儲棄風、棄光電量
?。?）構建友好型電源（虛擬同步機）
（7）增加系統(tǒng)靈活性，構建供給側和需求側間得橋梁
多能互補集成優(yōu)化工程中，儲能往往會不同于之前的單一運行模式，至少還應考慮在整體運行中的方式。同時考慮到多個能源品種的綜合供需，有時還會跨出電力系統(tǒng)，與冷熱供應，燃氣等進一步統(tǒng)籌。
5.儲能發(fā)展驅動