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风电人必看的好文章:破解风电迷思

2015-07-16 08:56来源:美国国家可再生能源实验室作者:Michael Milligan、Kevin Porter、Edgar De M关键词:风力发电风电场风电收藏点赞

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图7是近似于美国西部电网调度的一个简单例子,图中所有数值仅供参考,假定一个为高峰负荷的10%、具有168小时的储能能力的储能设备,然后进行储能分析。系统大量接纳风电的能力主要取决于其他多种电源的构成情况。储能是一种灵活的电源形式,即使系统中没有风电,储能本身对电网系统来说也是具有经济价值的。随着风电并网量的增加,储能系统的价值也相应提升。没有风电的情况下,储能的价值在每千瓦超过1000美元,可见,低成本的储能设备为系统提供了可观的经济价值。随着风电接入比例的提高,储电系统的价值也会增加,最终能达到每千瓦1600美元左右。目前美国很多地区的电源结构与这个例子中的情况很接近。在风电占比很高的系统中,储能具有更大价值,因为调度起来更经济,从而使可变成本较低的发电机组(诸如火电和核电)的利润空间受到压缩(及产生市场出清价格)。更多的低电价时段拉大了价差,增加了套利的机会,提升了储能的价值。

图8 根据灵活性来选择电源时的储能价值

在一个基本负荷很低、灵活电源较多的电网系统中,储能的价值大小对风电也就不那么敏感了。如图8所示,在风电没有接入时,储电本身就已具有一定的价值,但是随着风电不断增加,即使风电增加到40%的份额,储电价值也只获得了小幅度的提升。整个市场价格的走低能够降低率先建设“高固定成本低可变成本电源”(例如火电或者核电)的积极性,也就是说在未来大量使用风电的时代,低可变成本电源会越来越少,这就缩短了低可变成本电源(如火电或核电)收回利润的时间,同时也减少了当前储电在价格总额度中的占比,从而减少成本。

风电到底是否需要储存?这个问题取决于经济成本和利润。众多关于 “大规模风电并网成本”的研究已经得出了很多结论,其中最重要的一条是,即使是风电增加到20%的份额,并网成本也能保持在较低的水平,也根本没有必要在风电占比为20%的大范围消纳区域内新增储能系统。这些研究总体上表明,未来十年风电并网成本远远低于专用储电成本,而且并网成本还可以通过使用先进的风能资源预测技术得到进一步降低。

9、目前电力系统是否还具备灵活性?

为适应日负荷变化周期,传统电源结构在设计时就考虑到了系统的灵活性,设计了调峰机组,只有基本负荷机组才会连续运行,这样,在很多平衡区域内,日负荷变化周期特性就促使常规发电系统形成了很好的机动能力。图9是一个电力系统的示意图。

图9 现有发电形式需要根据需求来保证日负荷循环(CT-燃气轮机组;CC-复合循环发电)

原标题:【行业】好文推荐:破解风电迷思
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