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整体来讲,储能的板块还是高速增长的行业,本质的原因还是在于新能源的发展。
——华润智慧能源有限公司副总经理冯琢络
11月26日,由中国改革报社主办,北京国发智慧能源技术研究院承办的以“创新推动能源革命”为主题的第五届中国能源发展与创新论坛在北京歌华开元大酒店隆重召开。北极星电力网作为战略合作媒体将对大会进行全程直播。
华润智慧能源有限公司副总经理冯琢络作题为《电源侧储能的技术和商业模式创新》的演讲。
以下为发言实录:
华润智慧能源有限公司副总经理冯琢络:各位嘉宾大家下午好!我是华润智慧能源公司的冯琢络。今天非常高兴参加本次论坛,跟大家分享一下华润在储能这个领域里面做的工作,今天报告的题目是电源侧储能的技术和商业模式的创新。
华润集团成立1938年,总部位于香港,是国资委直属的中央企业,华润是多元化的集团,五大业务板块,大消费、大健康、城市建设与运营、能源服务、科技与金融,这里面有很多耳熟能详的知名品牌,比如说怡宝水、雪花啤酒、999等等,目前拥有7家香港上市工资,4家内地上市公司,总资产超过1.5亿港币,全球500强排80位。
华润电力主要业务是发电业务,包括火电、风电、光伏、水电、燃气发电,资产超过2000亿,总装机4500万千瓦。在装机上主要是火电和风电,光伏和水电、燃气占的比例比较小。
华润智慧能源是华润电力把我们从发电侧向客户侧转移的时候成立的一家高新技术企业,去年刚刚成立,总部在深圳。我们主要开展的业务包括储能、氢能、工业能效、楼宇能效、智慧云平台等等,跟前面几位专家介绍内容有很多相似的地方。大家在综合能源这个板块布局的业务都是有很强的一致性。
我们也是依托人工智能算法还有大数据平台,给工矿企业、商业楼宇、政府园区提供智慧能源云平台提供服务。智慧能源体系包含的内容比较庞杂,包括智慧供能、智慧用能、智能微网,以及智慧能源云平台,这个体系非常繁杂。我们认为这里面刚才提到了智慧能源实际上是工业互联网在能源领域的一个典型的提心,就是信息物理的系统,这个系统有一个信息层面一个物理层面。在信息层面做到可知可预,可知就是通过先进传感器技术、物联网技术,让电力系统里面所发生很多的变化,实时被感知监测到,这个是在可知层面里面我们希望达到的目标。可预基于我们对于这些变化历史数据的分析,我们希望能够预测出电力系统未来短时间内、长时间的尺度将发生哪一些变化,包括设备运行状态的变化,包括用电负荷、用热负荷的变化,这个建立非常好的可预测模型。这个依托机器学习、大数据模型等等,这个是可知可预,这是信息层面的事情。
除了能够预测之外,我们还希望电力系统能够实时响应对于我们发生一些变化,是已知的变化或者突发的变化要有一些可控制的手段。这里面借助灵活发电的手段,比如说储能,比如说燃机等等,这里通过能量管理系统实现的,我们认为智慧能源核心就是调控,储能在这个里面是提供了物理调控的手段。
刚才国能日新讲的是数据层面的,是通过数据信息这个层面提高预测的精度,这也是信息物理系统当中很重要层面。这就是为什么华润为什么布局储能这个板块?去年储能产业迎来了一个爆发性的增长,首次装机容量突破1000万千瓦,同比增长150%,同行非常兴奋。今年年初发改委出一个文件把储能不能够进入电网的有效资产一纸文件稍微对储能板块在2019年一个小小的挫败。不过整体来讲,储能的板块还是高速增长的行业,本质的原因还是在于新能源的发展,像华润电力在风电这个领域在近两年我们装机容量增长非常快,在国内都是排数一数二的。我们每天都有很多风机一台一台竖起来,平时不觉得这个是什么了不起的事情,但是实际质变已经发生了量变。我们现在已经达到了无法消纳的地步,特别现在能源局要求气风电率不能太高,这样电网消纳的新能源越来越多,对于电网调节性能要求非常高。所以在储能一定要有物理手段对冲新能源波动性。
储能系统在整个电力系统当中主要有以下几种应用:
一是在电源侧和电网侧提供调峰调频无功补偿的服务。
二是新能源并网。
三是备用、黑启动、应急电源的作用。
四是用户侧削峰填谷,需量控制,需求侧响应。
这是储能技术在电力系统当中具体的应用。
华润做储能选择的技术路线是在电力系统当中用的比较多的锂电池的储能系统。这种系统从技术层面来讲相对构成比较简单,就是由电池组成电池模组,变成直流交流的转换,这个锂电池有一些安全性、效率和循环次数的问题,但是对于整个电力系统储能来讲还是非常好的技术路线,便于我们快速部署,模块化的区域装配。我们认为在储能技术路线当中相对来讲容易复制、推广的技术路线。所以华润储能的时候也是选择锂电池的技术。
这个锂电池储能技术说实话还是有很多技术和商业模式的难点,左面的图列了涉及的技术,比如说双向变力器RTBT,在高速变化情况下出现故障的情况。PCS群控的管理也是很大的挑战。对于电池本身的技术怎么能够提高循环的次数,降低成本,同时BMS怎么有效均衡这个电池的不平衡短板效应等等,这里面都是有很多复杂的技术有待解决。十三五能源规划对于储能的技术也进行界定,十三五期间国家希望完成储能技术的实证以及商业模式的探索。到十四五期间迎来储能行业产业化、规模化的发展。
我们认为这里面核心需要解决的问题很多,但是最重要我们认为是在系统设计和控制策略这方面。为什么这么说呢?像开车一样,造车的企业很多,不同的车手开这个车能够实现的速度、能够实现燃油的经济性也是不一样的,我们这个定位实际上做一个系统层面的集成商,做一个好的车手,不管什么样车,我们很好通过控制策略和算法实现最佳的性能。在储能这个行当里面,我们华润智慧能源这边提供了灵犀品牌一系列的解决方案,包括一整套的能量管理系统,还有电源侧、电网侧、用户侧不同的场景下面的解决方案,我们也可以提供落地实时的整个方式等等。
下面具体介绍我们储能调频领域做的项目案例。这个项目是在湖南郴州市,是两台33万的火电机组,他是电场在湖南,电送到广东电网的。广东电网出台了一个相对对储能来讲比较友好的、比较鼓励的政策,广东电网出台了ADC辅助服务补偿政策,他奖励这个机组如果响应我的峰波,响应越好,获得补偿越多。传统来讲火电机组只能跟随一个比较缓慢的变动,增加储能之后就可以比较完美追踪峰波。所以我们储能在这个领域里面应用比较火爆,因为经济性目前来看储能在电源侧应用回报率最高。通常回报周期在两到三年,我们这个项目实现更短经济回报不到一年完全回收投资。在这个储能的应用里面,是非常好的一个场景。
我们之所以能够做到这一点,主要是在商业模式和技术上采用比较创新的模式。通常在广东省开展的储能调频的项目都是由第三方推动,由第三方投资建设,我们鲤鱼江这个项目是火电厂和这个公司一起解决这个问题,广东省很多厂家推动这个项目,觉得储能调频项目很好做,实际上并不是这样的。我们看到很多地方厂家拿到这个项目之后没有资金投,没有钱做这个项目,发电厂很召集,也希望很快上,但是的没有资金做。第三是跟电网没有长期的关系,解决新能源厂站建成之后怎么运行。第四是根据合同比例跟电场进行有效分成,这个分成比例通常是3:7,或者是2:8,3:4或者是4:6,这个分成比例怎么界定,怎么界定储能调频贡献当中火电机组贡献多少,储能机组贡献多少,这个分成比例界定也比较难。我们通过集团内部的推动方式有效解决了四个难点。并且同类机组当中我们采用自己研发的这一套灵犀能量管理系统,实现了整个储能调频K值的标杆,我们现在是同类机组当中最优的值,同样带动了广东ATC补偿价值提升非常大。
技术创新我们鲤鱼江储能调频项目是国内第一家投入厂家ATC的,很多储能系统是一台机,我们储能系统不仅供一台机,我们可以一二号机都可以带。这种灵活的运行方式也适应机组在不同的工况都能够有效利用储能装备提高性能。
电池技术领先,采用13mm厚度超波的锂电池,增加散热面积,系统可长期2P工况稳定运行。
调控策略智能,针对南网调频规则定制化控制策略,利用最少的电池循环实现最大的经济回报。目前这块我们做的是比较多,也做的相对比较领先的。
第二个案例跟大家分享就是解决今天论坛的一个主题,储能怎么解决新能源的发展的问题。这个项目也是华润电力在安徽省淮北市开发的一个项目,这个项目按照正常的并网项目排到2021年之后才能并网,我们知道在明年之后整个新能源补贴是已经完全没有了,到2021并网,享受的电价已经完全不一样了,对于整个项目来讲应该说是一个生死攸关的事情。我们也是提出了一个想法,就是我们能不能给我们的风电厂在规划建设阶段跟西北一样,自带储能系统,我自己来解决自己消纳的问题,不给电网增加额外的负担。安徽省电网公司是给能源局做了一个承诺,安徽不弃光不弃风,带了储能之后,这个容量比较容易管理了。通过这个方式增加10MW的储能设备,增加投资并不多,增加5%到7%的投资额,提前解决了这个风电并网的问题。
这个风电和火电不太一样,风电不确定性大,弃风有一定概率,我们经过调优装机的分析,确定储能产值装机的规模,增加投资之后还是能够使得整个项目回报率满足投资回报的要求,这是这个项目的意义。
第三个项目想简单分享一下在我们北京通州有一个物流园,也是华润自己的物流园。这个物流园用电量相对比较多,我们就想上一个光伏加储能的配套的微网的系统,北京光资源是比较好的,而且还有补贴,对于用户侧储能来讲,北京也是峰谷价差达到1.1元以上是差距最大的地方。这个项目我们做了光储一体的系统,这里比较好玩的是大家看到这个曲线是光伏和储能都在争夺峰时的客户,这里我们做了有效的模型测算储能系统,在配多大的情况下能够实现最大的一个收益率。通过这样一个配比有效提高光伏加储能一体化项目的回报率。
我今天的分享就到这里,希望在储能行业发展当中能够跟在座同仁一起探讨更优和更先进的技术,更加适合我们各种场景的商业模式,然后有效推动我们整个新能源和储能行业的发展,希望能够与大家一起共同努力,一起开创能源领域更好的未来,谢谢大家!
(以上内容根据速记整理,未经嘉宾审核)
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