電化學儲能為主的新型儲能由于其豐富的功能和廣泛的應用場景,是目前最火的賽道之一,賽道新玩家紛涌而至,繁榮的背后需要冷靜的看到,新型儲能的整體發(fā)展時間仍較短,行業(yè)也存在諸多技術、商業(yè)模式等方面的難題,例如儲能電站整體利用率不高是逐步凸顯的問題。
根據近期中電聯(lián)統(tǒng)計報告,通過調研電化學儲能項目平均等效利用系數為12.2%,其中新能源配儲系數僅為6.1%,火電廠配儲能為15.3%,電網儲能為14.8%,用戶儲能為28.3%。盡管儲能由于運行方式和充放電時間限制,難以做到長時間頻繁的滿功率充放電,但綜合利用率過低是不爭的事實,特別是新能源側配建儲能和電網側儲能電站。
儲能系統(tǒng)的利用率主要包括計劃停運和非計劃停運帶來的影響。
計劃停運指儲能電站因檢查、試驗、檢修等目預先計劃安排停運的狀態(tài),例如去年北京“4.16”儲能火災事故后,諸多省份多個儲能電站暫時停止運行,同時開展儲能安全大排查和安全改造,由于粗放式建設,安全、技術以及建設流程不滿足相關標準和規(guī)定是儲能電站利用率低的原因之一。
盈利水平有限,儲能電站主動不參與電力市場交易是計劃停運的主要原因之一。例如今年山東部分共享儲能電站在電力現貨市場交易中,由于夏季部分月份現貨市場電價價差過低,運營單位在考慮儲能電站充放電損耗和電池衰減等因素后,無盈利空間,運營單位主動停止儲能參與現貨市場服務。
非計劃停運是指不在計劃內的停運,包括電力系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)故障等因素造成的停運,其中儲能系統(tǒng)設備自身故障停運是儲能利用率低的最主要因素。
以磷酸鐵鋰儲能單元為例,集中式儲能單元由數千個單體電池串并聯(lián)而成,各類信息數據量龐大。以某百兆瓦級儲能電站實際報警和故障信息為例,儲能電池和BMS的故障占據儲能電站故障信號占比超過90%,以電池過壓、欠壓、溫度報警信號為主,每月報警信息可達到上萬次,盡管多數報警信號無需停機處理,但部分嚴重信號需要儲能單元進行停機處理,而目前主流的集中式儲能系統(tǒng)也往往無法做到分簇管理,影響儲能電站的整體利用率。
提升儲能電站的利用率是促進儲能行業(yè)健康長遠發(fā)展的關鍵因素,主要考慮通過以下幾點:
首先,依賴電力市場價格機制的健全,完善新型儲能參與現貨市場、輔助服務市場等價格機制,根據電力系統(tǒng)需求科學安排建設規(guī)模,保證已投儲能的盈利水平和利用率,同時拓撲服務種類,充分發(fā)揮儲能的多重功能,例如探索以調峰為主的儲能電站,同時參與調頻、備用等服務。
其次,關注儲能系統(tǒng)的技術水平研究,提升設備的可靠性,例如針對主要報警或故障類別開關技術攻關,又如針對單個電池故障導致整個儲能單元停運研究開展拓撲結構、BMS控制和均衡技術研究,從而減少故障影響范圍,實現分簇甚至分模塊推出和投運,提升利用率。
再次,避免儲能系統(tǒng)的安全風險,安全問題是行業(yè)的頭號重點也是難點問題,也是影響儲能電站利用率的主要因素。如何提升儲能電站的安全問題至關重要,需要從系統(tǒng)集成、消防介質選擇、探測傳感器配置、聯(lián)動控制邏輯等多方面進行考慮。
最后,提升運維管理水平,儲能電站發(fā)展時間較短,與傳統(tǒng)的電力設施差異運維方式差異較大,行業(yè)也缺乏專業(yè)的運維管理人員。通過制定運維管理規(guī)程規(guī)范,配合智能數字化輔助運維工具等手段可提升項目的運維管理水平,在發(fā)生故障停運時能否快速正確處理,減少因故障導致的儲能電站停運時間。
通過分析提出從電力市場建設、技術水平研究、安全風險消除、運維管理水平提升四個維度提高儲能設施的利用率,從而實現儲能的多重價值和對電力系統(tǒng)的高效支撐并獲取合理收益。
原標題: 獨家:提高新型儲能設施利用率的幾點思考