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編者按：中國能源建設(shè)集團(tuán)新疆電力設(shè)計(jì)院有限公司副總工林雪峰在“第二屆全國發(fā)電側(cè)儲能技術(shù)與應(yīng)用高層研討會”“新疆儲能規(guī)劃及政策介紹”做主題報(bào)告。
8月9—10日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會聯(lián)合中國電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司、西安北大科技園、中國科學(xué)院電工研究所儲能技術(shù)組、深圳市科陸電子科技股份有限公司等單位聯(lián)合主辦“第二屆全國發(fā)電側(cè)儲能技術(shù)與應(yīng)用高層研討會”在陜西西安金磐酒店舉行。來自政府主管部門、能源監(jiān)管部門、行業(yè)專家、設(shè)計(jì)院、新能源發(fā)電業(yè)主單位、電力公司、系統(tǒng)集成商、項(xiàng)目承包商、投融資機(jī)構(gòu)等單位的260余位嘉賓出席了本次研討會。
主辦方邀請到中國能源建設(shè)集團(tuán)新疆電力設(shè)計(jì)院有限公司副總工林雪峰就“新疆儲能規(guī)劃及政策介紹”做主題報(bào)告，以下為其報(bào)告主要內(nèi)容。
主辦方邀請到中國能源建設(shè)集團(tuán)新疆電力設(shè)計(jì)院有限公司副總工林雪峰就“新疆儲能規(guī)劃及政策介紹”做主題報(bào)告，以下為其報(bào)告主要內(nèi)容。
林雪峰
各位領(lǐng)導(dǎo)，各位朋友，大家上午好！
非常感謝儲能協(xié)會給我們機(jī)會介紹新疆儲能規(guī)劃和政策介紹。新疆儲能計(jì)劃是今年2月份做的，6月份完成編制。
我的介紹分三個部分：第一是新疆儲能規(guī)劃簡介，第二新疆儲能相關(guān)政策介紹，第三是設(shè)計(jì)院在儲能項(xiàng)目前期可研工作的作用。
介紹一下電網(wǎng)現(xiàn)狀，紅色部分是在建，藍(lán)色部分是已投項(xiàng)目，這是最大的核心區(qū)域，延伸到伊犁，上面建設(shè)到布爾津，向下延伸到喀什，西部圍繞天山的東段形成環(huán)網(wǎng)，這是哈密到敦煌，這邊是甘肅沙洲，這是哈密到鄭州的750千伏通道。
2018年年底新疆組裝是8636千瓦，火電是4944千瓦，風(fēng)電1920萬千瓦，水電694萬千瓦，光伏952萬千伏?；痣娨恢痹谙陆?，從74%降到60%。新能源從9%上升到33%。
會議現(xiàn)場
這是負(fù)荷電量，2018年新疆全社會用電量2890億千瓦時，2014到2018年年均增長11%；最大負(fù)荷4650萬千瓦，年均增長12%。疆電外送電量2014年173億千瓦時，2018年是503億千瓦時。
新能源發(fā)電情況：2018年，風(fēng)電發(fā)電量360.3億kW·h，風(fēng)電最大出力9610MW，風(fēng)電年平均發(fā)電利用小時數(shù)為2024小時，全年累計(jì)棄風(fēng)電量106.9億kW·h。棄風(fēng)比22.9%。2018年，光伏發(fā)電量116.7億kW·h，光伏最大出力6081MW，光伏累計(jì)利用小時數(shù)1337小時，全年累計(jì)棄光電量21.4億kW·h。棄光比15.5%。2018年數(shù)據(jù)都超出了紅色預(yù)警期，比較可喜的是，今年上半年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)風(fēng)點(diǎn)棄光率低于15%了。
電力需求預(yù)測，這是規(guī)劃成果，新疆地域廣袤，能源供應(yīng)成本低，隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)梯次轉(zhuǎn)移，高載能產(chǎn)業(yè)將很快往新疆轉(zhuǎn)移，其實(shí)目前正在轉(zhuǎn)移，新疆需電量會比較快速的增長。預(yù)計(jì)十四五增長率9.01%。
到2025年，新疆內(nèi)用電源達(dá)到12956萬千瓦，其中水電、火電、風(fēng)電、光伏、其它燃?xì)?、生物質(zhì)、余熱占比分別為14.2%、54.9%、18.0%、11.4%、1.4%?；痣娧b機(jī)比重進(jìn)一步下降，新能源裝機(jī)比重進(jìn)一步加大。
這個是負(fù)荷特性預(yù)測，冬季凌晨1點(diǎn)開始下降，到了凌晨七八點(diǎn)鐘開始上升，十一、二點(diǎn)達(dá)到了早高峰。從1點(diǎn)鐘到下午5點(diǎn)之間有一個負(fù)荷低點(diǎn)，這個時候是新疆發(fā)電量最大的時間段，白天負(fù)荷量降到最低。到了19點(diǎn)到21點(diǎn)之間是負(fù)荷高峰期，然后往下走。夏季也是一樣，因?yàn)橄募究照{(diào)比較多，差別不是很大。
這是2020目標(biāo)網(wǎng)架，計(jì)劃從若羌到格爾木有一個通道。這是2025年目標(biāo)網(wǎng)架，形成8個雙環(huán)網(wǎng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)（圖），另外還有直流，第四個直流通道放到南疆來，目前在研究，一個方案是放到吐魯番這一代，因?yàn)轱L(fēng)電、火電比較好。還有一個思路能不能再往西，放在若羌、和田，把能源匯集到南部，南部怎么提供電源是很大問題，如果儲能價格很便宜的話可以給直流外送提供很好的條件。
新疆儲能應(yīng)用有一個特點(diǎn)，主要用于調(diào)峰。由于新疆風(fēng)電和光伏發(fā)電出力特性與負(fù)荷特性差異巨大，且裝機(jī)比重很大，造成棄風(fēng)、棄光率長期居高不下，因此，將儲能技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于電力系統(tǒng)，逐步通過儲能形成電源與負(fù)荷之間的“彈性”連接，是解決調(diào)峰困難的重要技術(shù)手段。另外，推廣儲能應(yīng)用，也是推進(jìn)新疆電源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要舉措。調(diào)峰需求是未來新疆儲能應(yīng)用的主要方向，也是本規(guī)劃重點(diǎn)研究的內(nèi)容。輸配電服務(wù)：緩解部分電網(wǎng)受阻通道的輸配電壓力。增量配電網(wǎng)：通過躉購和零售實(shí)現(xiàn)價差套利；提高孤立電網(wǎng)或弱連接電網(wǎng)的供電可靠性。
新疆儲能規(guī)劃的技術(shù)路線：第一步預(yù)測調(diào)峰負(fù)荷：根據(jù)負(fù)荷預(yù)測和負(fù)荷特性，預(yù)測規(guī)劃期內(nèi)各年度峰谷差，再加上新能源發(fā)電和交流外送電給系統(tǒng)帶來的調(diào)峰負(fù)擔(dān)，以及旋轉(zhuǎn)備用容量等，計(jì)算規(guī)劃期內(nèi)的調(diào)峰容量總需求；第二步計(jì)算儲能所需最大功率：作調(diào)峰容量平衡，扣除常規(guī)電源調(diào)峰容量，不足部分就是儲能需要提供的最大輸出功率；第三步計(jì)算儲能需存儲的電量：做不同季節(jié)典型日的工作位置分析，計(jì)算儲能一天的充、放電量，確定儲能設(shè)備充、放電時間；第四步研究儲能技術(shù)方案及布局：結(jié)合新疆的儲能應(yīng)用特點(diǎn)、現(xiàn)有儲能能技術(shù)特點(diǎn)和新能源發(fā)電布局，研究適合于新疆的儲能技術(shù)方案和布局方案。
因?yàn)闇y算過程比較復(fù)雜，我把主要的結(jié)論跟大家介紹一下，我們預(yù)測到2020年需要的大功率是1860兆瓦，放電時間是3.8小時，儲能容量7061兆瓦時。2025年儲能需求功率是3000兆瓦，放電4小時，儲能容量是12000兆瓦時。新疆以電化學(xué)儲能為主，以抽水蓄能和蓄熱式儲能為輔助。
關(guān)鍵政策介紹， 2019年5月，新疆發(fā)改委、國家能源局新疆監(jiān)管辦正式發(fā)布了《關(guān)于開展發(fā)電側(cè)光伏儲能聯(lián)合運(yùn)行項(xiàng)目試點(diǎn)的通知》。政策要點(diǎn)研究有幾點(diǎn)：1、第三條：光伏儲能聯(lián)合運(yùn)行試點(diǎn)項(xiàng)目應(yīng)在2019年10月31日前建成，所在光伏電站于2020年起每年增加100小時優(yōu)先發(fā)電電量，持續(xù)五年。2、第六條：光伏電站配套儲能電站的電價執(zhí)行所在光伏電站電價政策，與光伏電站一體化運(yùn)行并享受相應(yīng)補(bǔ)貼。3、第四條：加快完善《新疆電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則試行》，鼓勵儲能項(xiàng)目按照《新疆電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則試行》，參與電力輔助服務(wù)市場，并取得相應(yīng)的收益。
幾個認(rèn)識誤區(qū)：誤區(qū)一：認(rèn)為電力系統(tǒng)不需要儲能。新能源出力特性與負(fù)荷特性天然存在著巨大差異，為保證功率平衡和頻率穩(wěn)定，必須通過儲能的能量搬移，修正源、荷特性，使二者趨近一致。誤區(qū)二：認(rèn)為隨著負(fù)荷增長，會出現(xiàn)風(fēng)電、光電不再棄風(fēng)、棄光，以前投資的儲能設(shè)備會沒用。如果儲能完全不用了，上面的負(fù)荷曲線完全高于下面發(fā)電曲線，上面曲線陰性面積變大，兩個曲線之間的陰影面積是全社會性缺電量，屆時就會出現(xiàn)全社會大面積限電，政府是不可能允許全社會長期缺電的，屆時就會增大全社會裝機(jī)容量，發(fā)電曲線就又會抬升上去。發(fā)電曲線高于負(fù)荷曲線的地方，儲能就充電，反之就放電，不可能出現(xiàn)儲能不用了的情況。
最后說一下設(shè)計(jì)院在儲能項(xiàng)目前期可研工作中的作用。第一儲能項(xiàng)目在前期論證階段，應(yīng)該詳細(xì)研究項(xiàng)目的配置容量（最大充放電功率和充放電時間），這直接影響到項(xiàng)目的成敗；
第二對于電化學(xué)儲能項(xiàng)目，還應(yīng)該詳細(xì)研究電池的優(yōu)化組合方案，優(yōu)化后的電池組合方案，可以大大節(jié)省投資；簡單介紹一下不同頻次儲能對電池的要求，這個像一個水庫，儲蓄頻次高的容量就如同防洪庫容，可以用高端鋰電池；頻次很低的容量就如同死庫容，電池可以考慮用動力電池梯次利用，這樣就大大節(jié)省投資了。
第三對于風(fēng)電儲能項(xiàng)目，還應(yīng)該進(jìn)行風(fēng)—儲優(yōu)化方案的研究，并開展仿真運(yùn)行研究，這樣不僅可以找到最佳儲能配置容量，還可以在與調(diào)度管理部門簽訂購電合同時做到“心中有數(shù)”。下面是風(fēng)電，通過儲能實(shí)現(xiàn)能量搬移進(jìn)而提高保證出力，通過儲能增大了風(fēng)電可信度，越可信，電力公司就越愿意調(diào)你，也需要做詳細(xì)的計(jì)算。我院正在與高校聯(lián)合開發(fā)“風(fēng)儲優(yōu)化方案計(jì)算及仿真運(yùn)行程序”，預(yù)計(jì)2019年底完成編程工作和測試。有機(jī)會下次給大家做介紹。
我就匯報(bào)這些，謝謝！
新能源發(fā)電情況：2018年，風(fēng)電發(fā)電量360.3億kW·h，風(fēng)電最大出力9610MW，風(fēng)電年平均發(fā)電利用小時數(shù)為2024小時，全年累計(jì)棄風(fēng)電量106.9億kW·h。棄風(fēng)比22.9%。2018年，光伏發(fā)電量116.7億kW·h，光伏最大出力6081MW，光伏累計(jì)利用小時數(shù)1337小時，全年累計(jì)棄光電量21.4億kW·h。棄光比15.5%。2018年數(shù)據(jù)都超出了紅色預(yù)警期，比較可喜的是，今年上半年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)風(fēng)點(diǎn)棄光率低于15%了。
電力需求預(yù)測，這是規(guī)劃成果，新疆地域廣袤，能源供應(yīng)成本低，隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)梯次轉(zhuǎn)移，高載能產(chǎn)業(yè)將很快往新疆轉(zhuǎn)移，其實(shí)目前正在轉(zhuǎn)移，新疆需電量會比較快速的增長。預(yù)計(jì)十四五增長率9.01%。
到2025年，新疆內(nèi)用電源達(dá)到12956萬千瓦，其中水電、火電、風(fēng)電、光伏、其它燃?xì)?、生物質(zhì)、余熱占比分別為14.2%、54.9%、18.0%、11.4%、1.4%?；痣娧b機(jī)比重進(jìn)一步下降，新能源裝機(jī)比重進(jìn)一步加大。
這個是負(fù)荷特性預(yù)測，冬季凌晨1點(diǎn)開始下降，到了凌晨七八點(diǎn)鐘開始上升，十一、二點(diǎn)達(dá)到了早高峰。從1點(diǎn)鐘到下午5點(diǎn)之間有一個負(fù)荷低點(diǎn)，這個時候是新疆發(fā)電量最大的時間段，白天負(fù)荷量降到最低。到了19點(diǎn)到21點(diǎn)之間是負(fù)荷高峰期，然后往下走。夏季也是一樣，因?yàn)橄募究照{(diào)比較多，差別不是很大。
這是2020目標(biāo)網(wǎng)架，計(jì)劃從若羌到格爾木有一個通道。這是2025年目標(biāo)網(wǎng)架，形成8個雙環(huán)網(wǎng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)（圖），另外還有直流，第四個直流通道放到南疆來，目前在研究，一個方案是放到吐魯番這一代，因?yàn)轱L(fēng)電、火電比較好。還有一個思路能不能再往西，放在若羌、和田，把能源匯集到南部，南部怎么提供電源是很大問題，如果儲能價格很便宜的話可以給直流外送提供很好的條件。
新疆儲能應(yīng)用有一個特點(diǎn)，主要用于調(diào)峰。由于新疆風(fēng)電和光伏發(fā)電出力特性與負(fù)荷特性差異巨大，且裝機(jī)比重很大，造成棄風(fēng)、棄光率長期居高不下，因此，將儲能技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于電力系統(tǒng)，逐步通過儲能形成電源與負(fù)荷之間的“彈性”連接，是解決調(diào)峰困難的重要技術(shù)手段。另外，推廣儲能應(yīng)用，也是推進(jìn)新疆電源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要舉措。調(diào)峰需求是未來新疆儲能應(yīng)用的主要方向，也是本規(guī)劃重點(diǎn)研究的內(nèi)容。輸配電服務(wù)：緩解部分電網(wǎng)受阻通道的輸配電壓力。增量配電網(wǎng)：通過躉購和零售實(shí)現(xiàn)價差套利；提高孤立電網(wǎng)或弱連接電網(wǎng)的供電可靠性。
新疆儲能規(guī)劃的技術(shù)路線：第一步預(yù)測調(diào)峰負(fù)荷：根據(jù)負(fù)荷預(yù)測和負(fù)荷特性，預(yù)測規(guī)劃期內(nèi)各年度峰谷差，再加上新能源發(fā)電和交流外送電給系統(tǒng)帶來的調(diào)峰負(fù)擔(dān)，以及旋轉(zhuǎn)備用容量等，計(jì)算規(guī)劃期內(nèi)的調(diào)峰容量總需求；第二步計(jì)算儲能所需最大功率：作調(diào)峰容量平衡，扣除常規(guī)電源調(diào)峰容量，不足部分就是儲能需要提供的最大輸出功率；第三步計(jì)算儲能需存儲的電量：做不同季節(jié)典型日的工作位置分析，計(jì)算儲能一天的充、放電量，確定儲能設(shè)備充、放電時間；第四步研究儲能技術(shù)方案及布局：結(jié)合新疆的儲能應(yīng)用特點(diǎn)、現(xiàn)有儲能能技術(shù)特點(diǎn)和新能源發(fā)電布局，研究適合于新疆的儲能技術(shù)方案和布局方案。
因?yàn)闇y算過程比較復(fù)雜，我把主要的結(jié)論跟大家介紹一下，我們預(yù)測到2020年需要的大功率是1860兆瓦，放電時間是3.8小時，儲能容量7061兆瓦時。2025年儲能需求功率是3000兆瓦，放電4小時，儲能容量是12000兆瓦時。新疆以電化學(xué)儲能為主，以抽水蓄能和蓄熱式儲能為輔助。
關(guān)鍵政策介紹， 2019年5月，新疆發(fā)改委、國家能源局新疆監(jiān)管辦正式發(fā)布了《關(guān)于開展發(fā)電側(cè)光伏儲能聯(lián)合運(yùn)行項(xiàng)目試點(diǎn)的通知》。政策要點(diǎn)研究有幾點(diǎn)：1、第三條：光伏儲能聯(lián)合運(yùn)行試點(diǎn)項(xiàng)目應(yīng)在2019年10月31日前建成，所在光伏電站于2020年起每年增加100小時優(yōu)先發(fā)電電量，持續(xù)五年。2、第六條：光伏電站配套儲能電站的電價執(zhí)行所在光伏電站電價政策，與光伏電站一體化運(yùn)行并享受相應(yīng)補(bǔ)貼。3、第四條：加快完善《新疆電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則試行》，鼓勵儲能項(xiàng)目按照《新疆電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則試行》，參與電力輔助服務(wù)市場，并取得相應(yīng)的收益。
幾個認(rèn)識誤區(qū)：誤區(qū)一：認(rèn)為電力系統(tǒng)不需要儲能。新能源出力特性與負(fù)荷特性天然存在著巨大差異，為保證功率平衡和頻率穩(wěn)定，必須通過儲能的能量搬移，修正源、荷特性，使二者趨近一致。誤區(qū)二：認(rèn)為隨著負(fù)荷增長，會出現(xiàn)風(fēng)電、光電不再棄風(fēng)、棄光，以前投資的儲能設(shè)備會沒用。如果儲能完全不用了，上面的負(fù)荷曲線完全高于下面發(fā)電曲線，上面曲線陰性面積變大，兩個曲線之間的陰影面積是全社會性缺電量，屆時就會出現(xiàn)全社會大面積限電，政府是不可能允許全社會長期缺電的，屆時就會增大全社會裝機(jī)容量，發(fā)電曲線就又會抬升上去。發(fā)電曲線高于負(fù)荷曲線的地方，儲能就充電，反之就放電，不可能出現(xiàn)儲能不用了的情況。
最后說一下設(shè)計(jì)院在儲能項(xiàng)目前期可研工作中的作用。第一儲能項(xiàng)目在前期論證階段，應(yīng)該詳細(xì)研究項(xiàng)目的配置容量（最大充放電功率和充放電時間），這直接影響到項(xiàng)目的成敗；
第二對于電化學(xué)儲能項(xiàng)目，還應(yīng)該詳細(xì)研究電池的優(yōu)化組合方案，優(yōu)化后的電池組合方案，可以大大節(jié)省投資；簡單介紹一下不同頻次儲能對電池的要求，這個像一個水庫，儲蓄頻次高的容量就如同防洪庫容，可以用高端鋰電池；頻次很低的容量就如同死庫容，電池可以考慮用動力電池梯次利用，這樣就大大節(jié)省投資了。
第三對于風(fēng)電儲能項(xiàng)目，還應(yīng)該進(jìn)行風(fēng)—儲優(yōu)化方案的研究，并開展仿真運(yùn)行研究，這樣不僅可以找到最佳儲能配置容量，還可以在與調(diào)度管理部門簽訂購電合同時做到“心中有數(shù)”。下面是風(fēng)電，通過儲能實(shí)現(xiàn)能量搬移進(jìn)而提高保證出力，通過儲能增大了風(fēng)電可信度，越可信，電力公司就越愿意調(diào)你，也需要做詳細(xì)的計(jì)算。我院正在與高校聯(lián)合開發(fā)“風(fēng)儲優(yōu)化方案計(jì)算及仿真運(yùn)行程序”，預(yù)計(jì)2019年底完成編程工作和測試。有機(jī)會下次給大家做介紹。
我就匯報(bào)這些，謝謝！
原標(biāo)題：林雪峰：新疆儲能規(guī)劃及政策介紹
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