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分布式儲能的經(jīng)濟性測算
日期:2023-10-23   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:wangxin_yjm 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
在“雙碳”目標(biāo)推進過程中,新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷加速,傳統(tǒng)加油站也在向綜合能源服務(wù)站轉(zhuǎn)型。其中,隨著分布式光伏、分散式風(fēng)能在加油站場景的應(yīng)用,儲能作為新能源的重要組成部分逐步進入加油站場景內(nèi)。

從政策方面來看,部分省份已經(jīng)要求分布式光伏必須配置相應(yīng)比例的儲能,以保證電力消納;從技術(shù)方面來看,當(dāng)前分布式電化學(xué)儲能在加油站、油庫等場所的安全性具有一定保障;從需求方面來看,無論是基于“光(風(fēng))儲充一體化”的綜合能源服務(wù)站建設(shè),還是利用峰谷電價進行獲利,均是儲能應(yīng)用的重要場景。 

分布式儲能的可行性


加油站本身的安全性要求較高。因此,在較長時間內(nèi)對于加油站應(yīng)用儲能有不同角度的討論。近年來,隨著儲能技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)政策的成熟,使得加油站分布式儲能的應(yīng)用具備了可行性。

考慮因素主要包括四個方面。
  
電化學(xué)儲能,已經(jīng)成為水利儲能以外的第二大儲能方式。它技術(shù)成熟,且權(quán)威機構(gòu)判斷其成本在五年內(nèi)能夠下降30%以上,實現(xiàn)“平價”。
  
隨著“雙碳”的目標(biāo)推進,以風(fēng)光為代表的清潔能源在一次能源中占比不斷提升,2030年將達到25%,2060年將達到80%。為了保證新能源適配電網(wǎng)并穩(wěn)定消納,政策將鼓勵并強制光伏項目配置儲能。
  
考慮目前已經(jīng)明確的在建、規(guī)劃電源規(guī)模,“十四五”及“十五五”期間電力的季節(jié)性、峰谷性缺口將進一步擴大,峰谷電價差異將繼續(xù)提升,儲能的經(jīng)濟性將持續(xù)提高。
  
電化學(xué)儲能在油站的部署具有可行性。50kW光伏配備儲能50kW/100kWh,集裝箱尺寸約為12m³(3.5×2.2×1.5),庫站均有合適場地。同時,可通過安全距離和設(shè)備定制化滿足安全性要求。
  
加油站儲能應(yīng)用場景的主要目的,包括三個方面。一是電力自發(fā)自用。通過自發(fā)建儲配套分布式光伏發(fā)電設(shè)備,減少電網(wǎng)負(fù)荷,提升經(jīng)濟效益。二是峰谷差價套利。估價時為儲能設(shè)備充電,峰價時減少電網(wǎng)端購電,通過差價節(jié)省成本。三是提供供電可靠性。加強應(yīng)對突發(fā)狀況的能力,特別是光儲充一體化綜合能源站點涉及充電的穩(wěn)定性問題。
  
分布式儲能的經(jīng)濟性
  
具體到加油站的儲能應(yīng)用,在需求、安全性滿足條件時,判斷是否能夠部署的重要指標(biāo)仍然是經(jīng)濟性的測算。這就要根據(jù)加油站的實際情況對儲能的合理規(guī)模、相關(guān)調(diào)控策略等進行預(yù)先評估測算,以保證其應(yīng)用滿足加油站的使用場景。
  
當(dāng)前,加油站的儲能應(yīng)用場景屬于用戶側(cè)的分布式儲能。其主要目的是面向工商業(yè)或社區(qū),提供應(yīng)急/不間斷電源,或提高光伏自發(fā)用電量,改善供電質(zhì)量,實現(xiàn)經(jīng)濟效益。
  
按照加油站的實際用電情況和當(dāng)前技術(shù)發(fā)展情況,結(jié)合削峰填谷、需量調(diào)節(jié),推薦采用磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng),根據(jù)項目有效充放電功率及能量需求,按照放電深度90%、系統(tǒng)充放電效率為90%計算。
  
在考慮光伏儲能同時應(yīng)用的情況下,儲能和光伏可以形成互動,有效提升光儲經(jīng)濟效益。其測算方式包括四個具體步驟。
  
根據(jù)光伏部署規(guī)模估計儲能的基本規(guī)模。一般加油站日均用電在200度以下。50kWp的光伏組件能夠滿足其應(yīng)用需求。在這種情況下,按照2小時市場配備儲能,規(guī)模約為50kW/100kWh。
  
結(jié)合電化學(xué)儲能的投資價格、運營周期、充放電策略等確定相關(guān)參數(shù)。一般來說,磷酸鐵鋰電池按照10年估算相應(yīng)折舊,循環(huán)策略按照每天峰谷循環(huán)1次、尖平(或峰平)循環(huán)1次進行測算。
  
根據(jù)相應(yīng)參數(shù)測算分年度的收入和利潤。儲能系統(tǒng)收益主要來源于峰谷電價的差值,因此需要根據(jù)峰谷電價的套利和需求電量計算收益情況。
  
按照相應(yīng)的投資和收入,與光伏發(fā)電或充電等收入共同形成現(xiàn)金流量表,測算內(nèi)部收益率情況和投資回收期,決定相應(yīng)的儲能投資在具體場景中是否符合經(jīng)濟性要求。
  
如果沒有光伏、充電等場景,單純應(yīng)用儲能在加油站投資實現(xiàn)峰谷套利,則需要結(jié)合加油站的實際用電規(guī)律進行策略設(shè)計和優(yōu)化。如,按照當(dāng)?shù)毓ど虡I(yè)電價情況,加油站建設(shè)分布式儲能的充放電策略應(yīng)為低谷期儲能、尖峰及高峰段放電,以實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。一般來說,加油站的用電需求較分散,無法全部集中在尖峰時段,應(yīng)盡量保證在尖峰和高峰時段用電。以某地某月的峰谷電價情況為例,加油站儲能的充放電策略事宜如圖1。


在這種情況下,可以測算出不同投資價格水平下相應(yīng)的內(nèi)部收益率情況。加油站在投資儲能時可以作為選擇參考。

  
光伏儲能應(yīng)用前景
  
聯(lián)合地理位置相近的光儲站點建立微網(wǎng)系統(tǒng)。對于庫站光伏發(fā)電項目來說,自發(fā)自用消納的比例越高,經(jīng)濟收益越大。因此,當(dāng)區(qū)域內(nèi)的若干光儲站點集合調(diào)度電源和儲能負(fù)荷時,可以實現(xiàn)微網(wǎng)經(jīng)濟性的整體提升。
  
不同站點之間的用電高峰存在明顯差異。微網(wǎng)調(diào)配可以通過精確到秒的數(shù)據(jù)分析,實現(xiàn)站點間的用電調(diào)配,提高自用比例;電價峰谷之間可以通過微網(wǎng)調(diào)配實現(xiàn)儲備和使用,獲得經(jīng)濟收益;可以在微網(wǎng)內(nèi)進一步加裝充電樁或建設(shè)換電站,通過售電實現(xiàn)整體的經(jīng)濟性。
  
在已有的微網(wǎng)區(qū)域內(nèi)進一步增加光儲站點,形成規(guī)模性網(wǎng)絡(luò)。原有的單站測算收益率不滿足條件的站點,可以從區(qū)域經(jīng)濟性角度進行測算,滿足收益率要求即可布點。
  
主要考慮有三點:一是形成更大規(guī)模的光儲網(wǎng)絡(luò)后,微網(wǎng)調(diào)配的效率能夠有效提升,通過站點之間用電量的精準(zhǔn)調(diào)配實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟。二是已經(jīng)形成的規(guī)模性光儲網(wǎng)絡(luò),作為用戶參與未來電力市場時,其議價能力會顯著提升,在當(dāng)前電力市場化進程中能夠有效節(jié)省支出,產(chǎn)生規(guī)模效益。達到一定規(guī)模后,儲能可以參與電網(wǎng)調(diào)峰,獲得“容量”收益。三是在綠電配額可交易情況下,庫站光伏所發(fā)“綠電”可以通過調(diào)配實現(xiàn)規(guī)模交易、獲取規(guī)模收益。 

原標(biāo)題:分布式儲能的經(jīng)濟性測算
 
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來源:中國石油石化作者:魏昭 張蕾 羅艷托
 
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