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深度分析丨风电场储能系统经济性问题

北极星电力网新闻中心  来源:计鹏新能源  作者:赵娜  2018/5/4 8:53:03  我要投稿  
所属频道: 风力发电   关键词: 风电储能 弃风限电 风电场

北极星风力发电网讯:风力发电作为新能源的第一大发电主力,面临着一大瓶颈就是弃风限电问题。储能就是伴随新能源快速发展的契机下,由于其能改善电能质量,吸纳弃风弃光电量的优势得到新能源业内的重视,电力投资企业、电网公司等对储能电站的关注也达到了空前热度。但是储能作为新能源发展的支撑技术,现阶段由于其高成本及相关技术水平的不完善,仍旧未进入商业化发展。政府、投资主体、社会、研究机构都非常关注储能现阶段发展的经济性。目前国内有对风电场储能电站的经济性研究缺乏针对性和具体性,本文就是基于这种需求,以全国风电四类电价区作为基础,全面分析储能与风电结合的收益情况,并分析相关经济性数据,给出建议。

1 储能系统投资成本

1.1 储能电池的成本

将目前储能电站这几种主流电池类型的成本寿命参数汇总整理见表1所示。铅碳电池的循环次数、度电成本、能量效率、安全性等指标较为优秀,但是存在一定的环境风险;锂电池的能量密度大、能效效率高、资源丰富,适用于大规模的储能应用,缺点是度电成本高、存在报废污染问题。全钒液流电池的循环次数最高,可以达到风电的全寿命周期不更换电池,但是其受技术发展限制,目前成本较高、占地面积大,仅限于研究示范项目应用;钠硫电池的系统成本高,但有时是制备工艺简单,电站运行基本免维护。总体看,储能电站以锂电池和铅碳电池占有绝对比例,更适宜现阶段在我国的应用。

表1 几种主要储能电池成本及参数

1.2 储能电站的成本构成

储能系统的构成主要包括电池单元,电池管理系统(BMS)、能量转换系统(PCS),中央控制系统。储能系统由储能变流器(PCS)、蓄电池储能单元、蓄电池管理系统(BMS)和预装式集装箱组成。各单元投资比例如图1:

图1 储能电站投资成本构成图

2 风电场储能电站经济性分析前置工作

2.1 问题的提出

针对风电产储能电站项目及投资者及政策制定以及相关方关注的方面,总结出几个问题,作为本文主要解决的问题,一共有三个方面:

(1)不考虑限电的情况下,风电场在2018年的风力发电标杆电价下的收益如何?

(2)在限电10%情况下,风电场在2018年的风力发电标杆电价下的收益如何?

(3)风电场加入储能系统经济性提高还是降低?相差多少?

2.2 测算条件

a.风电年可利用小时数按照资源情况结合项目库情况整理取值;

b.容量配置:风电场规模为50MW;

c.储能发电:四类电价区均按照10%限电量配置相应容量储能系统;

d.所限电量全部为储能系统充电;

e.储能系统发电量按照当地风力发电标杆上网电价上网;

f. 电池在风电场运营周期更换一次。

2.3 电价

本文按照2018年的新建陆上风电场标杆电价(见表2)进行风电满发收益的测算。

表2风电标杆电价表

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