儲能在多能互補(bǔ)集成優(yōu)化中的應(yīng)用
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期：2017-04-14
核心提示：
那么什么是多能互補(bǔ)，儲能在多能互補(bǔ)集成優(yōu)化中的應(yīng)用都有哪些呢？
此前國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程建設(shè)的實(shí)施意見》，入選示范的項(xiàng)目將享受多種優(yōu)惠條件，包括經(jīng)國家認(rèn)定的多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范項(xiàng)目優(yōu)先使用國家能源規(guī)劃確定的各省(區(qū)、市)火電裝機(jī)容量、可再生能源發(fā)展規(guī)模及補(bǔ)貼等總量指標(biāo)額度;風(fēng)光水火儲多能互補(bǔ)示范項(xiàng)目就地消納后的富余電量，可優(yōu)先參與跨省區(qū)電力輸送消納;符合條件的項(xiàng)目可按程序申請可再生電價(jià)附加補(bǔ)貼，各省(區(qū)、市)可結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，通過初投資補(bǔ)貼或貼息、開設(shè)專項(xiàng)債券等方式給予相關(guān)項(xiàng)目具體支持政策。
綜合此次示范項(xiàng)目的出爐，以及近期連續(xù)發(fā)布的各個(gè)能源規(guī)劃、國家能源局就這些規(guī)劃所做的解讀來看，未來一段時(shí)期，能源行業(yè)將由單一能源進(jìn)入到一個(gè)多種能源有機(jī)整合、集成互補(bǔ)的能源體系。
那么什么是多能互補(bǔ)，儲能在多能互補(bǔ)集成優(yōu)化中的應(yīng)用都有哪些呢？電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院戰(zhàn)略規(guī)劃處副處長徐東杰先生在2017國際儲能峰會(huì)暨中國國際儲能技術(shù)與應(yīng)用展覽會(huì)的演講中提到：
一．多能互補(bǔ)集成優(yōu)化
多能互補(bǔ)是指按照不同資源條件和用能對象，多種能源互相補(bǔ)充、協(xié)同供應(yīng)，以滿足用戶用能需求。
多能互補(bǔ)并非全新的概念，熱電聯(lián)產(chǎn)、冷熱電多聯(lián)供、風(fēng)火打捆等都可以稱為多能互補(bǔ)。
1.目前多能互補(bǔ)遇到的困難
（1）各自為政，既難以滿足個(gè)性化需求，也不利于降本增效
（2）轉(zhuǎn)換輸送環(huán)節(jié)過多，能源利用效率低
（3）可再生能源消納問題日益嚴(yán)重
（4）新技術(shù)應(yīng)用缺少動(dòng)力
2.多能互補(bǔ)的背景
（1）經(jīng)濟(jì)背景：經(jīng)濟(jì)新常態(tài)、技術(shù)革命-產(chǎn)業(yè)革命-經(jīng)濟(jì)振興
（2）社會(huì)背景：排放、霧霾、清潔發(fā)展、智慧能源
（3）技術(shù)背景：能源利用效率不高、可再生能源消納困難、天然氣消費(fèi)不振
（4）政策背景：可再生能源補(bǔ)貼不足、電力體制改革、油氣體制改革
3.多能互補(bǔ)要素
（1）按需定制（強(qiáng)調(diào)匹配、存量優(yōu)先）
（2）因地制宜（符合自身實(shí)際）
（3）經(jīng)濟(jì)合理（利用好現(xiàn)有政策，探索新模式）
（4）智能友好（既滿足個(gè)性需要，又符合整體要求）
4.多能互補(bǔ)——“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源
互聯(lián)網(wǎng)與智慧能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費(fèi)以及能源市場深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新型態(tài)，建設(shè)能源生產(chǎn)消費(fèi)的智能化體系，多能協(xié)同綜合能源網(wǎng)絡(luò)，與能源系統(tǒng)協(xié)同的信息通訊基礎(chǔ)設(shè)施，將傳統(tǒng)能源市場去中心化，實(shí)現(xiàn)供需雙方實(shí)時(shí)互動(dòng)，促進(jìn)化石能源清潔高效利用，提升能源綜合效率，推動(dòng)能源市場開放和產(chǎn)業(yè)升級
5.能源互補(bǔ)——新能源微電網(wǎng)
新能源微電網(wǎng)是基于局部配電網(wǎng)建設(shè)的，風(fēng)、光、天然氣等各類分布式能源多能互補(bǔ)，具備較高新能源電力接入比例，可通過能量存儲和優(yōu)化配置實(shí)現(xiàn)本地能源生產(chǎn)與用能負(fù)荷基本平衡，可根據(jù)需要與公共電網(wǎng)靈活性互動(dòng)且相對獨(dú)立運(yùn)行的智慧型能源綜合利用局域網(wǎng)。
6.多能互補(bǔ)——“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源、新能源微電網(wǎng)及多能互補(bǔ)的區(qū)別與聯(lián)系
不同點(diǎn)：（1）“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源更加側(cè)重于能源與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合。
（2）多能互補(bǔ)更加強(qiáng)調(diào)多種能源品種的協(xié)同及梯級利用
（3）新能源微電網(wǎng)則是基于局部配電網(wǎng)建設(shè)的，風(fēng)、光、天然氣等各類分布式能源多能互補(bǔ)系統(tǒng)。
相同點(diǎn)：多能協(xié)同綜合能源網(wǎng)絡(luò)
7.多能互補(bǔ)——建設(shè)模式
多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程主要有兩種模式：一是面向終端用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求，因地制宜、統(tǒng)籌開發(fā)、互補(bǔ)利用傳統(tǒng)能源和新能源，優(yōu)化布局建設(shè)一體化集成供能基礎(chǔ)設(shè)施，通過天然氣熱電冷三聯(lián)供、分布式可再生能源和能源智能微網(wǎng)等方式，實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同供應(yīng)和能源綜合梯級利用；二是利用大型綜合能源基地風(fēng)能、太陽能、水能、煤炭、天然氣等資源組合優(yōu)勢，推進(jìn)風(fēng)光水火儲多能互補(bǔ)系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行。
8.多能互補(bǔ)——建設(shè)目標(biāo)
2016年，在已有相關(guān)項(xiàng)目基礎(chǔ)上，推動(dòng)項(xiàng)目升級改造和系統(tǒng)整合，啟動(dòng)第一批示范工程建設(shè)。“十三五”期間，建成國家級終端一體化集成供能示范工程20項(xiàng)以上，國家級風(fēng)光水火儲多能互補(bǔ)示范工程3項(xiàng)以上。
到2020年，各省（區(qū)、市）新建產(chǎn)業(yè)園區(qū)采用終端一體化集成供能系統(tǒng)的比例達(dá)到50%左右，既有產(chǎn)業(yè)園區(qū)實(shí)施能源綜合梯級利用改造的比例達(dá)到30%左右。國家級風(fēng)光水火儲多能互補(bǔ)示范工程棄風(fēng)率控制在5%以內(nèi)，棄光率控制在3%以內(nèi)。
9.多能互補(bǔ)——建設(shè)原則
終端一體化集成供能系統(tǒng)以綜合能源效率最大化，熱、電、冷等負(fù)荷就地平衡調(diào)節(jié)，供能經(jīng)濟(jì)合理具有市場競爭力為主要目標(biāo)，統(tǒng)籌優(yōu)化系統(tǒng)配置，年平均化石能源轉(zhuǎn)換效率應(yīng)高于70%。風(fēng)光水火儲多能互補(bǔ)系統(tǒng)以優(yōu)化存量為主，著重解決區(qū)域棄風(fēng)、棄光、棄水問題；
創(chuàng)新多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程政策環(huán)境、體制機(jī)制和商業(yè)模式，符合條件的示范項(xiàng)目優(yōu)先執(zhí)行國家有關(guān)靈活價(jià)格政策、激勵(lì)政策和改革舉措。
10.多能互補(bǔ)——建設(shè)特點(diǎn)
（1）通過能源多聯(lián)產(chǎn)和能源梯級利用提高化石能源轉(zhuǎn)化效率
（2）通過優(yōu)化能源系統(tǒng)，減少棄風(fēng)、棄光和棄水，提高可再生能源消納比例
（3）優(yōu)先就近消納，智能化、信息化生產(chǎn)與消費(fèi)
（4）體現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、裝備創(chuàng)新、模式創(chuàng)新
二．儲能在多能互補(bǔ)集成優(yōu)化中的應(yīng)用
1.我國儲能項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)
2.儲能發(fā)展障礙
（1）技術(shù)路線不成熟（化學(xué)、物理、電磁）
（2）經(jīng)濟(jì)性有待提升（投資，壽命，維護(hù)，轉(zhuǎn)換率）
（3）定價(jià)體系不明確（作用不易量化）
（4）市場機(jī)制不完善（輔助服務(wù)，商業(yè)運(yùn)行模式）
（5）缺乏數(shù)據(jù)支撐（大容量項(xiàng)目少）
3.儲能發(fā)展案例
得益于技術(shù)進(jìn)步、成本降低，在目前無補(bǔ)貼的情況下，儲能在一些解決方案上已實(shí)現(xiàn)有條件的商業(yè)化運(yùn)行
（1）儲能系統(tǒng)與火電機(jī)組捆綁參與電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)的商業(yè)示范項(xiàng)目取得了較好的應(yīng)用效果，鋰離子電池的靈活快速調(diào)節(jié)能力為項(xiàng)目帶來了商業(yè)價(jià)值。
（2）儲能已經(jīng)被驗(yàn)證的應(yīng)用主要包括解決棄風(fēng)/棄光，跟蹤計(jì)劃出力，平滑輸出和參與調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)。
傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，發(fā)-輸-配-用一次完成。隨著大規(guī)模新能源電力接入電網(wǎng)，電力系統(tǒng)需要在隨機(jī)波動(dòng)的符合需求與隨機(jī)波動(dòng)的電源之間實(shí)現(xiàn)能量的供需平衡，其結(jié)構(gòu)形態(tài)、運(yùn)行控制方式以及規(guī)劃建設(shè)與管理發(fā)生根本性變革。
儲能技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)這種變革提供了物理支撐，但是技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步還需要商業(yè)運(yùn)行模式的支持。
4.儲能的作用
（1）通過峰谷電價(jià)差套利
（2）平滑出力
（3）跟蹤計(jì)劃出力
（4）參與調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)
（5）存儲棄風(fēng)、棄光電量
（6）構(gòu)建友好型電源（虛擬同步機(jī)）
（7）增加系統(tǒng)靈活性，構(gòu)建供給側(cè)和需求側(cè)間得橋梁
多能互補(bǔ)集成優(yōu)化工程中，儲能往往會(huì)不同于之前的單一運(yùn)行模式，至少還應(yīng)考慮在整體運(yùn)行中的方式。同時(shí)考慮到多個(gè)能源品種的綜合供需，有時(shí)還會(huì)跨出電力系統(tǒng)，與冷熱供應(yīng)，燃?xì)獾冗M(jìn)一步統(tǒng)籌。
5.儲能發(fā)展驅(qū)動(dòng)