青海地區(qū)多類型儲能應(yīng)用技術(shù)路線分析

10月24-25日，2017發(fā)電側(cè)儲能技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用論壇在青海西寧舉行。國網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院電網(wǎng)技術(shù)中心副主任李春來在開幕式中發(fā)表題為《青海地區(qū)多類型儲能應(yīng)用技術(shù)路線分析報告》的報告。

以下為發(fā)言實錄：

李春來：首先感謝華能清潔能源研究院，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟主辦，各自單位共同舉辦的論壇，給我們提供了一個機(jī)會，我代表青海省電力公司做一個青海光伏消納情況總結(jié)及典型經(jīng)驗的匯報。

首先介紹一下青海電網(wǎng)的基本情況，截至2016年末，國網(wǎng)青海省電力公司資產(chǎn)402.07億元，當(dāng)年完成售電量587億千瓦時。2015年12月23日，最后3.98萬無電人口通電，圓滿完成了國家無電人口用電問題三年行動計劃。2016年12月23日果洛聯(lián)網(wǎng)工程投運(yùn)，實現(xiàn)了國家電網(wǎng)在青海縣域(43個)全覆蓋。電網(wǎng)供電人口586萬，占全省人口的98.82%，經(jīng)營區(qū)域95%以上為藏區(qū)，地廣人稀，用電水平低，電網(wǎng)投資運(yùn)營成本高，普遍服務(wù)任務(wù)異常繁重。

青海電網(wǎng)主要電壓等級為750/330/110千伏，是西北電網(wǎng)骨干網(wǎng)架的重要組成部分，是我國“西電東送”的重要通道。在國家的大力支持下，青藏聯(lián)網(wǎng)、玉樹聯(lián)網(wǎng)、新疆聯(lián)網(wǎng)二通道等重點(diǎn)工程相繼投運(yùn)，目前已形成東接甘肅、西接新疆、南聯(lián)西藏的交直流混聯(lián)電網(wǎng)，為新疆、甘肅新能源外送提供了重要支撐。截至目前，共有750千伏變電站8座，330千伏變電站33座，110千伏及以上變電容量52,987兆伏安，線路23,364公里。骨干網(wǎng)單線較多，電網(wǎng)安全風(fēng)險較大。

截至2016年底，青海電網(wǎng)總裝機(jī)容量2344萬千瓦。其中，水電1191萬千瓦(占全網(wǎng)裝機(jī)50.8%);光伏682萬千瓦(占全網(wǎng)裝機(jī)29.1%)，已成為青海電網(wǎng)第二大電源;火電402萬千瓦(占全網(wǎng)裝機(jī)17.2%);風(fēng)電69萬千瓦(占全網(wǎng)裝機(jī)的2.9%)。受經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型影響，今年最大負(fù)荷840萬千瓦，比歷史最高負(fù)荷909萬千瓦(2013年12月)下降7.6%。新能源裝機(jī)已接近和超過全省用電負(fù)荷水平。

青海電網(wǎng)光伏并網(wǎng)以規(guī)?；⒓惺浇尤霝橹?，分布式電站規(guī)模小，主要分布在海西州、海南州。其中海西裝機(jī)容量343.4萬千瓦(占比48.92%)，海南裝機(jī)容量326.5萬千瓦(占比46.52%)。

第二、貫徹五大發(fā)展理念，推動新能源發(fā)展。

我公司堅決貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”，認(rèn)真落實習(xí)近平總書記關(guān)于青海發(fā)展的“四個扎扎實實”，依托技術(shù)進(jìn)步，深入推進(jìn)電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，新能源消納始終保持全國領(lǐng)先水平。

光伏的發(fā)展情況，“十二五”以來，青海光伏以平均每年100萬千瓦的速度有序增長，年均增速達(dá)58%，實現(xiàn)了建成光伏電站的全部并網(wǎng)。風(fēng)電發(fā)展情況是青海發(fā)電起步的較晚，容量比較小，目前全國消納。落實了安全標(biāo)準(zhǔn)，沒有新能源拖網(wǎng)的事故，特別是在海西電網(wǎng)，統(tǒng)籌電網(wǎng)間的關(guān)系，確保了聯(lián)網(wǎng)工程的安全運(yùn)行。

“十二五”以來，青海新能源年消納電量逐年增長，年均增長率69.7%。2016年，新能源發(fā)電量達(dá)到99.3億千瓦時，占全省總發(fā)電量的18.2%。

近年來，青海電網(wǎng)負(fù)荷增長相對較慢(6.3%)，但光伏年利用小時數(shù)始終保持在1500小時左右，最高達(dá)1773小時。2016年，受經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和光伏電站并網(wǎng)規(guī)模迅速增加雙重因素影響，棄光率增至8.3%，光伏年利用小時數(shù)1482小時，仍處于全國領(lǐng)先水平。今年青海電網(wǎng)新能源裝機(jī)將突破1000萬千瓦，公司目標(biāo)將棄光率控制在7.6%，光伏年利用小時數(shù)1500小時。青海風(fēng)資源屬二類地區(qū)，風(fēng)電平均年利用小時數(shù)1700小時左右，與全國平均水平持平。

第三、促進(jìn)光伏消納采取的措施。

一是規(guī)劃引領(lǐng)，全力推進(jìn)新能源并網(wǎng)及消納工程建設(shè)。以電網(wǎng)規(guī)劃引領(lǐng)新能源有序發(fā)展，每年滾動開展電網(wǎng)接納能力研究。“十二五”以來，圍繞海西、海南地區(qū)新能源發(fā)展情況，全力推進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)。累計投資136億元，占電網(wǎng)總投資的30%以上。陸續(xù)建設(shè)17項新能源匯集送出工程、10項直接服務(wù)新能源消納的主網(wǎng)輸變電工程。計劃投資268.3億元的海南共和-河南駐馬店特高壓直流工程已經(jīng)獲批，工程計劃2018年開工建設(shè)，2020年建成投運(yùn)，該直流為全世界第一條專為清潔能源外送而建設(shè)的特高壓通道，并有望在技術(shù)上實現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送大規(guī)模可再生能源的突破。

二是主動作為，深度挖掘現(xiàn)有電網(wǎng)調(diào)峰能力，促進(jìn)省際調(diào)峰互濟(jì)。

實施省內(nèi)多能協(xié)調(diào)控制，午間黃河大型水電、火電機(jī)組按最小方式和出力運(yùn)行，提高了光伏10%的接納能力;實施省際調(diào)峰互濟(jì)，根據(jù)陜西、寧夏負(fù)荷發(fā)電與我省互補(bǔ)特性，2016年開始實施調(diào)峰互濟(jì)，今年1-4月減少光伏調(diào)峰限電1.66億千瓦時，相當(dāng)于增加年利用小時數(shù)24小時。

三是利用省內(nèi)電力交易平臺，促成省內(nèi)新能源與大用戶開展直接交易，預(yù)計2017年直接交易電量達(dá)到75億千瓦時，占新能源總發(fā)電量的60%，穩(wěn)定了省內(nèi)消納市場。

當(dāng)前，以國網(wǎng)公司致力于解決“三棄”問題為契機(jī)，充分利用援青機(jī)制，實施全國統(tǒng)一調(diào)度，有效利用現(xiàn)有輸電通道能力，與江蘇、湖北等省份開展外送交易。2016年新能源外送6.74億千瓦時，預(yù)計2017年送新能源電量10億千瓦時。

四是各類儲能方式的示范應(yīng)用，提升新能源電站調(diào)峰、調(diào)頻能力。依托國網(wǎng)公司科技項目和國網(wǎng)青海省電力公司科技項目，聯(lián)合中國電力科學(xué)研究院、青海時代新能源公司、清華大學(xué)、華北電力大學(xué)等多家科研院所和企業(yè)共同出資約5億元，在青海格爾木建設(shè)了國內(nèi)首個商業(yè)化運(yùn)行的集中式光儲一體化調(diào)控電站(光伏50MW，儲能15MW/18MWh)和西寧韻家口建設(shè)了具備離網(wǎng)/并網(wǎng)切換和虛擬同步發(fā)電功能的分布式電源微電網(wǎng)光儲電站(1.5MW雙饋風(fēng)電、1MW光伏、1MW水電模擬系統(tǒng)、250kW×2h鐵鋰電池、500kW×10s飛輪、20kW×10s超級電容、冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)等多種儲能方式)。

集中式光儲電站示范成果為青海省內(nèi)集中式新能源場站提升調(diào)峰、調(diào)頻能力提供了典型的應(yīng)用經(jīng)驗，分布式電源微電網(wǎng)光儲電站示范成果為青海省1000余座離網(wǎng)電站解決可靠供電及供熱的迫切需求提供了典型的設(shè)計、建設(shè)、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)的應(yīng)用模式，計劃明年開展大規(guī)模應(yīng)用。

五是先進(jìn)調(diào)控技術(shù)應(yīng)用，提升新能源消納能力。開發(fā)國際首套新能源并網(wǎng)實時柔性控制系統(tǒng)，依據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷和發(fā)電的動態(tài)過程，實時監(jiān)控通道送電裕度，并自動調(diào)整新能源發(fā)電控制指令，最大化利用通道輸送能力，新能源接納能力提升8%，對應(yīng)提高120小時年度利用小時數(shù)。

四、光伏消納存在的主要問題。

一是青海電網(wǎng)調(diào)峰能力不足。目前，青海電網(wǎng)負(fù)荷特性比較平穩(wěn)，最大峰谷差10%左右，省內(nèi)大型水電場承擔(dān)了西北電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻任務(wù)。

二是電網(wǎng)的輸電能力不足，目前，青海省新能源輸送主要受制于海西、寧月兩個外送通道，其中海西外送通道還承擔(dān)著新疆火電和西藏水電送出任務(wù)，現(xiàn)有省內(nèi)通道能力無法滿足新能源的送出需求。此外，由于西北地區(qū)各省富余電量均跨區(qū)外送，難以借用現(xiàn)有跨區(qū)通道大量外送青海新能源。

下一步，新能源消納與并網(wǎng)的工作措施。

以現(xiàn)有電網(wǎng)輸送通道為基礎(chǔ)，繼續(xù)在國網(wǎng)公司的支持下，發(fā)揮大電網(wǎng)能源資源在全國范圍內(nèi)優(yōu)化配置優(yōu)勢，進(jìn)一步提升青海新能源消納水平。積極開展省際調(diào)峰互濟(jì)、現(xiàn)貨交易等工作，為青海新能源爭取更多跨區(qū)外送空間。

二是營造新能源企業(yè)開展網(wǎng)內(nèi)的光儲光熱電站的建設(shè)，目前具有苛刻的地理位置條件，不能滿足清潔能源因地制宜，合理布局的要求。這個配置儲能系統(tǒng)有兩種方式，一種是新能源的決策，一種是在新能源的匯集電站配側(cè)儲能系統(tǒng)，將不穩(wěn)定的新能源轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的能源輸出，有利于電網(wǎng)的錯風(fēng)運(yùn)行。此外，建議光熱電站可利用青海省豐富的太陽能資源，帶動我省太陽能資源的良性發(fā)展，提供更為節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)。

三是繼續(xù)開展新能源消納技術(shù)攻關(guān)。目前是開展了國家重點(diǎn)項目，多能源電力系統(tǒng)互補(bǔ)協(xié)調(diào)調(diào)度控制，公司投資了4千多萬，今年開始做研究，2020年完成，通過項目的開展與示范應(yīng)用，為青海海南到河南的特高壓直流安全通道奠定基礎(chǔ)，并實現(xiàn)青海省可再生能源消納能力再提高5%以上。二是建設(shè)清潔能源大數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)數(shù)值天氣預(yù)報應(yīng)用，電網(wǎng)生產(chǎn)支撐和清潔能源能效提升，和基于大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)功能。

我匯報完畢。謝謝各位!

(發(fā)言為現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)嘉賓審核)