摘要：能源新聞網(wǎng)訊，9月16日，2023全球能源轉(zhuǎn)型高層論壇在昌平區(qū)未來(lái)科學(xué)城開(kāi)幕。論壇期間，還將舉行主論壇、九大專(zhuān)題分論壇、簽約和揭牌儀式等活動(dòng)。
能源新聞網(wǎng)訊，9月16日，以“能源安全 綠色轉(zhuǎn)型”為主題的2023全球能源轉(zhuǎn)型高層論壇在昌平區(qū)未來(lái)科學(xué)城開(kāi)幕。 開(kāi)幕式后，與會(huì)領(lǐng)導(dǎo)來(lái)到華為、國(guó)家能源集團(tuán)、隆基等展區(qū)，參觀了論壇舉辦的科技成果展覽展示。論壇期間，還將舉行主論壇、九大專(zhuān)題分論壇、簽約和揭牌儀式等活動(dòng)。 下面是九大專(zhuān)題分論壇之儲(chǔ)能產(chǎn)學(xué)研融合發(fā)展論壇活動(dòng)中陽(yáng)光電源股份有限公司南京研究所所長(zhǎng)夏彥輝先生的發(fā)言： 各位專(zhuān)家、各位老師，我向大家匯報(bào)我們近兩年在源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化技術(shù)成果及示范工程項(xiàng)目里的應(yīng)用情況。 從以下四方面開(kāi)展介紹： 一、背景 大背景是我們國(guó)家用最短時(shí)間實(shí)現(xiàn)碳排放量減排目標(biāo)，我們國(guó)家提出建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。新型電力系統(tǒng)典型的特征是以風(fēng)電和光伏為代表的新能源要逐步取代傳統(tǒng)的火電機(jī)組，成為裝機(jī)主體、電量主體以及未來(lái)成為一個(gè)責(zé)任主體。從今年開(kāi)始，很多主流的變流器廠家開(kāi)始提出構(gòu)網(wǎng)型變流器，實(shí)現(xiàn)快速調(diào)頻、動(dòng)態(tài)調(diào)壓以及為電力系統(tǒng)提供服務(wù)。第二個(gè)特點(diǎn)是儲(chǔ)能廣泛嵌入到新型電力系統(tǒng)中，成為一種最靈活性的調(diào)節(jié)性的資源，電力系統(tǒng)的調(diào)控模式從傳統(tǒng)的源隨荷動(dòng)逐步轉(zhuǎn)化為源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活互動(dòng)的調(diào)控運(yùn)營(yíng)模式。我們國(guó)家現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入了新常態(tài)，電力負(fù)荷增長(zhǎng)趨于緩慢，在這么大的光伏和風(fēng)電繼續(xù)加大投入和投產(chǎn)情況下，電網(wǎng)承載存在很大的難度。 對(duì)于新能源發(fā)電基地來(lái)說(shuō)，電網(wǎng)輸送通道的建設(shè)嚴(yán)重滯后于電源的建設(shè)，對(duì)于配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，我們國(guó)家配電網(wǎng)相對(duì)大電網(wǎng)來(lái)說(shuō)更薄弱，它承載分布式電源特別是分布式光伏的接入存在巨大難度。我們國(guó)家政府前兩年推的整嵌光伏的建設(shè)模式，在很多縣域處于一種暫?；蛘呔芙^接納的狀態(tài)，所以當(dāng)前主要瓶頸是“負(fù)荷從哪里來(lái)?” 所以國(guó)家為了進(jìn)一步推動(dòng)風(fēng)電和光伏的消納能力，從2021年開(kāi)始下發(fā)了這個(gè)《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確提出要支持源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)項(xiàng)目建設(shè)，而且鼓勵(lì)社會(huì)資本等各類(lèi)投資主體投資各類(lèi)電源、儲(chǔ)能及增量配電網(wǎng)項(xiàng)目。國(guó)家層面把源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目分為三種類(lèi)型，從省級(jí)的，到市縣級(jí)的，最小的是園區(qū)級(jí)的。國(guó)家發(fā)文以后，各個(gè)省市也跟進(jìn)，比如內(nèi)蒙古、山西、青海這幾個(gè)省份紛紛出臺(tái)省級(jí)源網(wǎng)荷儲(chǔ)項(xiàng)目的管理辦法和實(shí)施細(xì)則。 我們來(lái)看以內(nèi)蒙古為例，它要求源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目不能增加電網(wǎng)的調(diào)峰的壓力，不允許向電網(wǎng)返送電，這個(gè)是項(xiàng)目的典型特點(diǎn)。以新疆為例，他們今年項(xiàng)目政策要求最多有20%電量返送電網(wǎng)，明年這個(gè)數(shù)據(jù)下降只能接受10%的返送電，所以怎么找到相應(yīng)增量的負(fù)荷? 我們看到一個(gè)可喜的現(xiàn)象，就是電解質(zhì)制氫這類(lèi)負(fù)荷，隨著技術(shù)進(jìn)步和成本下降已經(jīng)成為一種新型的負(fù)荷。但是直接氫氣作為燃料的這種運(yùn)用需求占比是比較小的，以氫為基礎(chǔ)，然后做成合成氨或者甲醇、甲烷這些化工原始初級(jí)品項(xiàng)目已經(jīng)出現(xiàn)了它的經(jīng)濟(jì)性，在西北地區(qū)特別是新疆、內(nèi)蒙古地區(qū)出現(xiàn)了相應(yīng)的源網(wǎng)荷儲(chǔ)項(xiàng)目，就是制成初級(jí)合格品作為源網(wǎng)荷儲(chǔ)項(xiàng)目。 源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的定義是一種可實(shí)現(xiàn)資源最大化利用的運(yùn)行模式和技術(shù)，以能源互聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)代信息通訊、大數(shù)據(jù)、人工智能、儲(chǔ)能等技術(shù)為依托，通過(guò)優(yōu)化整合本地電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)資源，合理配置各類(lèi)儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)協(xié)同互動(dòng)，從而達(dá)到更經(jīng)濟(jì)、高效和安全地提高這個(gè)小系統(tǒng)功率的動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)平衡。電量的平衡和電力的平衡都要做到，電量的平衡還好達(dá)到，最重要的是風(fēng)電和光伏發(fā)電的曲線和負(fù)荷運(yùn)行的曲線的差異是很大的，所以需要做到功率實(shí)時(shí)的平衡是這類(lèi)項(xiàng)目中的一個(gè)難點(diǎn)。 二、關(guān)鍵技術(shù) 針對(duì)這四個(gè)方面提出我們研究的一些關(guān)鍵的技術(shù)。 源側(cè)關(guān)鍵技術(shù)：第一個(gè)，新能源發(fā)電預(yù)測(cè)，要做到更精準(zhǔn)。原來(lái)風(fēng)電和光伏的預(yù)測(cè)是為了避免被電網(wǎng)公司調(diào)度去考核，要轉(zhuǎn)化為自身的一個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行需求，從而減少儲(chǔ)能的配比，減少儲(chǔ)能調(diào)用的需求，可以應(yīng)用一些新一代人工智能技術(shù)，結(jié)合信息處理技術(shù)，提高這里風(fēng)電和光伏出力的預(yù)測(cè)，可以結(jié)合這個(gè)一體化項(xiàng)目里的資源，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電和光伏的聯(lián)合預(yù)測(cè)，沒(méi)必要追求一個(gè)場(chǎng)站內(nèi)的精準(zhǔn)。另外還有一些風(fēng)光同場(chǎng)建設(shè)的場(chǎng)景，也可以進(jìn)行一些聯(lián)合預(yù)測(cè)，甚至和負(fù)荷進(jìn)行一些溫度感應(yīng)的聯(lián)合預(yù)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能調(diào)用的需求和配置的需求最小化。第二個(gè)，增強(qiáng)新能源對(duì)電網(wǎng)的支撐能力。這類(lèi)項(xiàng)目往往在電網(wǎng)末端，電網(wǎng)比較薄弱，低于1.5的需要風(fēng)電和光伏在電網(wǎng)故障期間不單是不脫網(wǎng)，現(xiàn)在還要在故障期間、高低穿期間保證對(duì)電網(wǎng)提供動(dòng)態(tài)無(wú)工補(bǔ)償能力，期間有工的出力要保證。另外，我們要主動(dòng)抑制震蕩，包括從0.1-2赫茲的低頻，甚至到3000赫茲左右的高頻區(qū)域，變流器要具備阻抗。 網(wǎng)側(cè)關(guān)鍵技術(shù)：第一，優(yōu)化配置方案?？紤]風(fēng)電光伏裝多少，負(fù)荷調(diào)節(jié)能力是多少，儲(chǔ)能配置和儲(chǔ)能選型、功率和容量分別是多少。第二個(gè)，運(yùn)行控制系統(tǒng)?？紤]并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)接受大電網(wǎng)主網(wǎng)調(diào)控， 如果被動(dòng)轉(zhuǎn)為主網(wǎng)或者建設(shè)期是孤網(wǎng)運(yùn)行的微電網(wǎng)項(xiàng)目，要考慮離網(wǎng)運(yùn)行期間系統(tǒng)功率實(shí)時(shí)平衡以及負(fù)荷的可靠等需求。在電網(wǎng)全黑以后怎么靠構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能把電網(wǎng)重新恢復(fù)起來(lái)。 荷側(cè)關(guān)鍵技術(shù)，第一個(gè)，負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)，這個(gè)跟電源預(yù)測(cè)類(lèi)似，它提高精度以后可以減少對(duì)儲(chǔ)能調(diào)用的頻次，減少對(duì)儲(chǔ)能配置，降低一體化項(xiàng)目中運(yùn)營(yíng)成本。第二個(gè)，要充分挖掘利用負(fù)荷側(cè)靈活調(diào)節(jié)的功能，特別是制氫負(fù)荷，傳統(tǒng)的還是電解調(diào)怎么被動(dòng)使用電網(wǎng)頻率和電壓波動(dòng)，對(duì)這類(lèi)項(xiàng)目要主動(dòng)去調(diào)節(jié)制氫的功率，然后去主動(dòng)參與電網(wǎng)的調(diào)頻調(diào)壓，當(dāng)成儲(chǔ)能的模式去用，不單把制氫儲(chǔ)能當(dāng)成長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，可以每時(shí)每刻毫秒級(jí)響應(yīng)電網(wǎng)5%-8%的功率波動(dòng)，當(dāng)成快速調(diào)頻工具去利用。 儲(chǔ)側(cè)關(guān)照技術(shù)，混合儲(chǔ)能技術(shù)。大家意識(shí)到磷酸鐵鋰技術(shù)路線適合2-4小時(shí)的調(diào)峰應(yīng)用場(chǎng)景，那么針對(duì)一次調(diào)頻、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量這種每天調(diào)用數(shù)百次甚至上千次的需求，靠什么儲(chǔ)能類(lèi)型去支撐?目前主流的技術(shù)路線是“鋰電+超級(jí)電容/飛輪”，這兩種混搭模式已經(jīng)在工程實(shí)踐中出現(xiàn)了一些示范類(lèi)項(xiàng)目。我們要考慮怎么優(yōu)化配置這兩種儲(chǔ)能元件的功率容量和時(shí)長(zhǎng)，考慮運(yùn)行期間接到一個(gè)電網(wǎng)波動(dòng)指令以后，接到電網(wǎng)AGC調(diào)頻的指令以后，怎么把功率有效分解，給相應(yīng)儲(chǔ)能元件和發(fā)電設(shè)備本體，實(shí)現(xiàn)這種元件調(diào)頻資源優(yōu)化調(diào)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能元件壽命最大化和成本最低化。最后一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能側(cè)干細(xì)胞電網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型連續(xù)高低穿技術(shù)、自適應(yīng)寬頻震蕩抑制技術(shù)、虛擬雙源疊控技術(shù)，在保證電網(wǎng)穩(wěn)定情況下實(shí)現(xiàn)發(fā)電收益最大化。 三、典型應(yīng)用場(chǎng)景 匯報(bào)我們?cè)淳W(wǎng)荷儲(chǔ)一體化在實(shí)際工程中的應(yīng)用場(chǎng)景： 第一個(gè)場(chǎng)景：光儲(chǔ)充一體化電站。它很小，也就1、2兆瓦負(fù)荷的體量，但是未來(lái)在城市核心區(qū)，充電負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，對(duì)傳統(tǒng)城市配電網(wǎng)的沖擊是非常大的。可以考慮在當(dāng)?shù)亟ㄜ?chē)棚、商場(chǎng)或者工業(yè)園區(qū)的屋頂建一些分布式光伏加一些儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)充電站內(nèi)部能量?jī)?yōu)化，真正做到新能源車(chē)充新能源電，實(shí)現(xiàn)“零碳車(chē)到站”的理念。 這里的技術(shù)是功率和容量?jī)?yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)并離網(wǎng)切換和充電功率優(yōu)化，比如充電負(fù)荷和一些其他更重要的負(fù)荷，可以把充電樁功率實(shí)時(shí)調(diào)整，保證更重要負(fù)荷的供電，甚至可以作為一個(gè)虛擬電廠去參與電網(wǎng)的輔助服務(wù)，贏取更多調(diào)頻和峰的額外輔助服務(wù)收益。 第二個(gè)場(chǎng)景：虛擬電廠。這是今年特別火熱的一個(gè)，特別是在資本市場(chǎng)、股市上得到大量關(guān)注，在深圳發(fā)展快，除了調(diào)峰輔助服務(wù)交易品種，通過(guò)五級(jí)切片技術(shù)已經(jīng)開(kāi)辟了秒級(jí)調(diào)頻輔助服務(wù)的交易品種。這里分了三層：1.就地控制層，分布式光伏、分散式光電、充電樁以及其他可控溫控負(fù)荷。2.邊緣控制層，快速實(shí)現(xiàn)調(diào)頻應(yīng)用和就地調(diào)壓的控制。3.集中控制層，實(shí)現(xiàn)資源聚合以后對(duì)上級(jí)調(diào)度進(jìn)行輔助服務(wù)，對(duì)下進(jìn)行調(diào)控策略下發(fā)。 這是目前做的輔助服務(wù)交易品種，主要包括調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓，以及給未來(lái)聚合商做收益的分配，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠精細(xì)化運(yùn)營(yíng)。 第三個(gè)場(chǎng)景：電氫耦合微電網(wǎng)。這是我們正在陜北做的一個(gè)微電網(wǎng)的項(xiàng)目，電源是分布式光伏，電解水制氫轉(zhuǎn)化為PGA的化工產(chǎn)品，這里用的儲(chǔ)能是混搭模式，包括液流電池，因?yàn)榛@區(qū)沒(méi)有采用鋰電，還有一些儲(chǔ)熱的設(shè)備，除了給園區(qū)用，還可以給化工合成去用。 第三個(gè)場(chǎng)景：零碳產(chǎn)業(yè)園。它的核心價(jià)值是實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)綜合規(guī)劃，新能源投資效益最大化。盡量在這個(gè)產(chǎn)業(yè)園自發(fā)自用，減少電網(wǎng)外購(gòu)電力需求，降低企業(yè)用電成本，實(shí)現(xiàn)冷熱電多能調(diào)互，最大化提高運(yùn)營(yíng)效率，降低整體運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)云監(jiān)控、AI預(yù)判和故障處理，保證多電源系統(tǒng)用能安全。和微電網(wǎng)項(xiàng)目最大的不同是它把碳排放交易和綠證交易機(jī)制引入電力系統(tǒng)環(huán)境經(jīng)濟(jì)調(diào)度，也就是說(shuō)我們國(guó)家提出從能耗雙控轉(zhuǎn)化為碳排放雙控模式下，實(shí)現(xiàn)一站式端到端全生命周期的零碳服務(wù)。從規(guī)劃設(shè)計(jì)到優(yōu)化配置、到系統(tǒng)建設(shè)、到交易機(jī)制、到核算認(rèn)證，特別是歐洲馬上要制定碳認(rèn)證碳足跡的法律，對(duì)中國(guó)外向型企業(yè)特別是光伏產(chǎn)品、儲(chǔ)能電池、電芯產(chǎn)品，如果要出口到歐洲的話，都要做碳排放認(rèn)證，要收取相應(yīng)的關(guān)稅。那么我們?cè)趺淳偷亟ㄒ恍┚G電項(xiàng)目，或者通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)、通過(guò)綠電交易技術(shù)，從遠(yuǎn)方買(mǎi)的綠電作為產(chǎn)品的碳足跡認(rèn)證的綠電來(lái)源。 最后是我們的一些示范項(xiàng)目，包括全球最大的烏蘭察布的，以及青海得令哈源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目，還有一些微電網(wǎng)的，包括中國(guó)對(duì)南方的島嶼型的微電網(wǎng)，還有國(guó)外柬埔寨微電網(wǎng)的項(xiàng)目，我們?cè)谶@里供應(yīng)了很多核心設(shè)備，包括光伏、儲(chǔ)能、相應(yīng)能量管理系統(tǒng)和云平臺(tái)設(shè)備，歡迎大家會(huì)后和我們進(jìn)一步技術(shù)交流、商討合作。 謝謝大家! 本文系能源新聞網(wǎng)整理自夏彥輝在全球能源轉(zhuǎn)型高層論壇中九大專(zhuān)題分論壇之儲(chǔ)能產(chǎn)學(xué)研融合發(fā)展論壇演講實(shí)錄，未經(jīng)本人審閱。
