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风光发电占比提升,储能也在变得重要

2020-07-29 08:46:33 来源:谷瀑环保 关键词: 电池 太阳能电池 蓄电池 锂电池
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7月9日,国家电网有限公司(下称国家电网)官网发布统计数据,今年1-6月,国家电网经营区风电、太阳能发电量合计2947亿千瓦时,同比增长15%,占总发电量的比例达11.4%,同比提高1.6个百分点。

●风电和光伏的发电势头向上

可再生能源在电网中的比重增加无疑符合我国能源战略转型的要求。近些年,国家大力推进清洁能源,力图构建安全高效的现代能源体系。风电和光伏作为可再生能源领域的代表,装机规模不断扩大。数据显示,截至2019年底,风电装机总规模达到210GW,光伏装机总规模达到204GW。


    数据来源:国家能源局

与此同时,我国的能源结构也发生了变化。虽然火电目前仍是电力的主要来源,但风电和光伏在能源结构中的比重增加明显。2019年,我国发电装机容量为2010GW,其中风电和光伏占比分别为10.4%和10.1%。

在发电侧,风电和光伏的年发电总量也随着装机规模的扩大而逐渐增长,在2019年风电发电量达到4045亿千万时,占比为5.4%;光伏发电量达到2243亿千瓦时,占比为3.0%。随之而来的是,风电和光伏对电网的稳定性影响越来越大。


    数据来源:国家能源局

●风光风电场中为什么需要储能

电网的运行对稳定性依赖极高,细微的供需失衡都会导致电网的频率波动。因此在实际运行中,除了需要稳定的电压、频率和事故备用等条件,还需要灵活性资源穿插其中,通过实时的调节平衡电力供需的“天平”。

在过去以煤炭为主导的能源时代,得益于燃煤和燃机的可调性,灵活性资源并不稀缺。而现在处在能源结构调整的十字路口,以风电和光伏为代表的新能源在电网中的比例逐渐升高,传统的灵活性资源调节方法已然失效。

风电和光伏这样的新能源具有天然的波动性,日发电量会随着一天中时间的变化出现明显的波动。不仅如此,风电和光伏还严重依赖于气候变化,晴雨、风速和云量等难以预测的气候因素都会给发电量和电网运行调度带来困难。因此,出现了储能这样的灵活性资源来应对更加复杂的电力调节。

●配置储能后带来的益处

前面说到燃煤和燃机的可调性,其实就是过去电能供应的时产时消,电能在需要的时候就被生产出来,也就没有存储一说。而现在风电和光伏的加入让电能的存储有了现实需求,也就有了储能存在的现实意义。

今年6月,国家发改委和国家能源局发布《关于做好2020年能源安全保障工作的指导意见》,在谈及提升电力系统调节能力时,提出要推动储能技术的应用。目前,储能在新能源电场中的作用是满足电网的调频需求和解决风光发电的消纳问题。

调频是控制电网波动频率的必需手段,而风电和光伏发电机组本身不具备调节能力,其自身的波动性还增加了电网的调节负担。因此,需要配置储能系统,在接收到调频指令后,快速响应实现一次调频功能,等到风光发电稳定后再减少储能出力。

消纳是制约风电和光伏发展的重要因素,虽然近些年全国整体的消纳空间在增加,但西部地区的风光大户仍存在消纳不畅导致的弃风、弃光问题。在风光电场中配置储能系统之后,可通过制定合理的充放电策略以有效干预风光发电的波动,在发电高峰时期储能充电,在低谷时储能放电,有效避免弃电的发生。


    数据来源:各省市发改委、能源局

今年以来,已有多省市发文鼓励或者强制新能源电场建设中配置储能系统,从中可以看出电网建设中对储能的巨大需求。面对我国风光等新能源建设逐渐向好的发展态势,未来储能与新能源配套发展的前景不容小视。

本文来源:谷瀑环保 责任编辑:六零
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