編者按:儲能需求爆發(fā)是增長,全年儲能鋰電池需求有望突破 1GWh今年以來“ 火電+儲能” 調(diào)頻、電網(wǎng)側(cè)儲能(河南、江蘇)、新能源發(fā)電配套(新疆、青海)等儲能項目呈現(xiàn),輔助服務(wù)市場化大勢所趨 各地推進(jìn)加速。
經(jīng)測算,今年火電儲能調(diào)頻項目對于鋰電池的需求在 100MWh 左右、電網(wǎng)側(cè)儲能項目已有 300MWh、新能源配套已有項目 200MWh 左右,如果下半年進(jìn)一步增加,我們預(yù)計全年單純鋰電池儲能項目就有接近 1GWh 左右。而2017 年我國新增投運(yùn)的電化學(xué)儲能裝機(jī)量僅有 390MWh,且今年的儲能增量均來上述提到的三個全新領(lǐng)域。
事項:
2018 年8月2日,南方能監(jiān)局引發(fā)了《 廣東調(diào)頻輔助服務(wù)市場交易規(guī)則(試行)》 的通知, 2018年9月1日啟動試運(yùn)行并正式開始結(jié)算。
觀點(diǎn):
輔助服務(wù)市場化大勢所趨,各地推進(jìn)加速。近年來,在新能源發(fā)電和電力負(fù)荷越發(fā)復(fù)雜的驅(qū)使下,我國電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力的提升需求已經(jīng)非常迫切。 隨著電力輔助服務(wù)規(guī)模的快速提高,原有的輔助服務(wù)定價機(jī)制,已經(jīng)很難在促進(jìn)輔助服務(wù)供給和控制成本上實現(xiàn)平衡。因此,市場化輔助服務(wù)將成為大勢所趨,也與國家政策推進(jìn)方向一致。結(jié)合電力市場化交易改革情況看,輔助服務(wù)市場化是為電力交易的深化鋪路,率先將電網(wǎng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)工作市場化。調(diào)頻市場日益增多,“火電+儲能”調(diào)頻市場繼續(xù)爆發(fā)。在調(diào)頻市場建設(shè)的預(yù)期下, 相關(guān)地區(qū)的“ 火電+儲能”
項目的需求日益增多。 2017 年, “ 火電+儲能” 調(diào)頻項目屈指可數(shù),而今年全國項目數(shù)量已經(jīng)增加至 30 個。 隨著此次廣東調(diào)頻輔助服務(wù)市場的正式運(yùn)行,以及可預(yù)見的華東地區(qū)的調(diào)頻輔助服務(wù)市場,未來“ 火電+儲能”的調(diào)頻模式料將會更多地出現(xiàn)。
今年以來“ 火電+儲能” 調(diào)頻、電網(wǎng)側(cè)儲能(河南、江蘇)、新能源發(fā)電配套(新疆、青海)等儲能項目呈現(xiàn)爆發(fā)態(tài)勢,對于鋰電池需求帶來了很大的邊際變化。 我們預(yù)計全年單我國鋰電池儲能裝機(jī)有望超過 1GWh, 而 2017 年我國新增投運(yùn)的電化學(xué)儲能裝機(jī)量僅有 390MWh, 且今年的儲能增量均來上述提到的三個全新領(lǐng)域, 我們預(yù)計今年有望看到儲能裝機(jī)量的爆發(fā)式增長。
評論:
一、 輔助服務(wù)市場化大勢所趨,各地推進(jìn)加速
2018 年 8 月 2 日,南方能監(jiān)局引發(fā)了《 廣東調(diào)頻輔助服務(wù)市場交易規(guī)則(試行)》 (以下簡稱《 規(guī)則》 ) 的通知, 2018 年 9 月 1 日啟動試運(yùn)行并正式開始結(jié)算。廣東省調(diào)頻輔助服務(wù)市場于 2017 年 12 月開始模擬試運(yùn)行,經(jīng)過近 9 個月的試運(yùn)行后,今年 9 月起將開始正式運(yùn)行并啟動結(jié)算。
電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力的提升需求已經(jīng)非常迫切,隨著電力輔助服務(wù)規(guī)模的快速提高,原有的輔助服務(wù)定價機(jī)制,已經(jīng)很難在促進(jìn)輔助服務(wù)供給和控制成本上實現(xiàn)平衡。 市場化的電力輔助服務(wù)機(jī)制,是可以最大限度的優(yōu)化資源配置、控制電網(wǎng)調(diào)節(jié)服務(wù)成本的措施,可以充分發(fā)揮出市場在資源配置、合理定價方面的作用。 因此,市場化輔助服務(wù)將成為大勢所趨,也與國家政策推進(jìn)方向一致。結(jié)合電力市場化交易情況看,輔助服務(wù)市場化改革是為電力交易的深化鋪路,率先將電網(wǎng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)工作市場化。
二、 調(diào)頻需求日益提升, 市場化改革倒逼低成本調(diào)頻需求
(一)調(diào)頻服務(wù)規(guī)模不斷提升,市場化改革優(yōu)化資源配置、控制補(bǔ)償成本
電網(wǎng)規(guī)模、負(fù)荷結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,調(diào)頻需求日益提升。 電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定性并不是孤立的,而是與電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。 在華東、 南方區(qū)域,電網(wǎng)最大負(fù)荷日益增加,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,這都對電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了挑戰(zhàn)。華北地區(qū), 因為京津冀電網(wǎng)的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),加之張家口地區(qū)新能源滲透比率的提升,使得對山西、 內(nèi)蒙及河北地區(qū)的火電調(diào)頻質(zhì)量提出了高要求。 這些地區(qū)是目前我國調(diào)頻輔助服務(wù)需求最大的幾個區(qū)域。
電網(wǎng)頻率變化是電網(wǎng)功率不平衡的累計結(jié)果。 大型同步發(fā)電機(jī)是我國電力系統(tǒng)的主要電源形式,其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與發(fā)電頻率密切相關(guān)。而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化,主要由于其動能的變化, 當(dāng)轉(zhuǎn)子的輸入能量(機(jī)械能)與輸出能量(電磁能)不一致時,就會影響其自身的動能,造成了轉(zhuǎn)速變化,進(jìn)而改變了發(fā)電頻率。 因此,電網(wǎng)頻率變化實際上是電網(wǎng)功率不平衡累計的結(jié)果, 需要不斷的通過“調(diào)頻”進(jìn)行不斷地修正。
一次調(diào)頻是基礎(chǔ),二次調(diào)頻是電力系統(tǒng)功率平衡的關(guān)鍵。 對于單個機(jī)組而言,只要保證了自身轉(zhuǎn)速即可實現(xiàn)基本的頻率穩(wěn)定,但是對于大電網(wǎng)系統(tǒng)機(jī)組自身的一次調(diào)頻是無法滿足需要的。 大電網(wǎng)頻率穩(wěn)定需要調(diào)度中心協(xié)調(diào)全部機(jī)組的出力,來不斷地調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頻率,通過“二次調(diào)頻”穩(wěn)定電網(wǎng)頻率。 從效果看, “二次調(diào)頻”是調(diào)度中心實時調(diào)整所轄機(jī)組的出力大小來實現(xiàn)的。 因此, “ 二次調(diào)頻”的本質(zhì)是“自動發(fā)電控制”, 簡稱 AGC。
(二) 調(diào)頻性能影響補(bǔ)償費(fèi)用與市場報價排序, 刺激儲能輔助調(diào)頻裝置需求
調(diào)頻性能成為影響補(bǔ)償價格的因子。 根據(jù)《規(guī)則》 , 調(diào)頻里程補(bǔ)償費(fèi)用由調(diào)頻里程、調(diào)頻結(jié)算價格、綜合調(diào)頻性能三者計算得出。而其中的綜合調(diào)頻性能的主要因子為調(diào)節(jié)速率、 響應(yīng)時間和調(diào)節(jié)精度。此外,在報價相同的機(jī)組間,性能優(yōu)異的優(yōu)先調(diào)配。所以,火電機(jī)組的調(diào)頻性能將會成為電廠重點(diǎn)關(guān)注的目標(biāo)。 一方面, 直接影響了最終獲得的補(bǔ)償費(fèi)用;另一方面,也將影響主體在市場參與中的報價排序。 因此,鋰電池儲能輔助調(diào)頻系統(tǒng)有望成為煤電廠的青睞,用以輔助煤電機(jī)組優(yōu)化調(diào)節(jié)性能。
通過《規(guī)則》中隊調(diào)頻性能的規(guī)定,以及對于市場排序價格的定義, 調(diào)頻性能越高的發(fā)電單元,其在市場報價中的排序位置會更具有優(yōu)勢, 同時, 其獲得的補(bǔ)償費(fèi)用也將更多。 《規(guī)則》文件中,還對各類發(fā)電單元的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)速率、響應(yīng)時間等做出了規(guī)定。 其中, 火電機(jī)組 AGC 相應(yīng)時間應(yīng)小于 1 分鐘,水電機(jī)組 AGC 的響應(yīng)時間應(yīng)小于 20秒。
煤電 AGC 機(jī)組成本較高、性能差,水電 AGC 成本較低、資源有限,儲能調(diào)頻最為靈活。 火電機(jī)組正常 AGC運(yùn)行中,一方面影響了其最優(yōu)發(fā)電曲線,導(dǎo)致其經(jīng)濟(jì)性下降。另一方面,由于 AGC 指令的頻繁反復(fù)變化(平均 1——2 分鐘變化一次),使得機(jī)組的燃料、給水、送風(fēng)等各控制量也大幅來回波動,此時雖然主汽壓力、溫度等被控參數(shù)較為穩(wěn)定,但會造成鍋爐水冷壁和過熱器管材熱應(yīng)力的反復(fù)變化,容易導(dǎo)致氧化皮脫落,大大增加了鍋爐爆管的可能性。
因此,火電機(jī)組 AGC 的機(jī)會、運(yùn)維成本、折舊成本都非常大。而水電控制環(huán)節(jié)較少,調(diào)頻性能也與火電機(jī)組相差不多。但是水電受限于資源問題,其靈活性也受到了一定限制。 鋰電池儲能系統(tǒng)通過電力電子裝置,控制環(huán)節(jié)最為簡單,因此其控制性成本也最優(yōu)。
(三)獨(dú)立儲能電站有望參與市場, 費(fèi)用繳納主體范圍擴(kuò)充
1、 儲能裝置、 獨(dú)立儲能電站有望參與調(diào)頻輔助服務(wù)市場。
根據(jù)《 規(guī)則》 對調(diào)頻輔助服務(wù)提供者的規(guī)定, 允許第三方輔助服務(wù)提供者與上述發(fā)電單元聯(lián)合作為調(diào)頻服務(wù)提供者;第三方輔助服務(wù)提供者指具備提供調(diào)頻服務(wù)能力的裝置,包括儲能裝置、儲能電站等;允許由省級及以上電力調(diào)度機(jī)構(gòu)調(diào)管的獨(dú)立第三方輔助服務(wù)提供者作為調(diào)頻服務(wù)提供者,相關(guān)實施細(xì)則另行制定。
根據(jù) 2018 年 1 月南方能監(jiān)局出臺的《 南方區(qū)域電化學(xué)儲能電站并網(wǎng)運(yùn)行管理及輔助服務(wù)管理實施細(xì)則(試行)》,2MW/0.5 小時級以上的儲能電站可以作為獨(dú)立主體并網(wǎng)并提供輔助服務(wù), 并且明確規(guī)定儲能電站獨(dú)立參與輔助服務(wù)市場的, 按照市場規(guī)則開展,對應(yīng)的品種不再按本細(xì)則進(jìn)行補(bǔ)償。 我們認(rèn)為,南方能監(jiān)局這兩份文件已經(jīng)對儲能電站參與并網(wǎng)進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定,廣東省已經(jīng)具備了獨(dú)立儲能電站參與調(diào)頻市場的制度基礎(chǔ)。 2、 六類主體繳納補(bǔ)償費(fèi)用, 費(fèi)用來源延伸至市場化交易電力用戶。
《規(guī)則》中規(guī)定了六類補(bǔ)償費(fèi)用繳納者: 1、省調(diào)及以上直接調(diào)度的并網(wǎng)發(fā)電廠(除去抽水蓄能、 BOT 電廠);
2、地調(diào)及以上直調(diào)的 30MW 及以上風(fēng)電場、 10kV 及以上并網(wǎng)的集中式光伏電站,容量 2MW/0.5 小時及以上的電化學(xué)儲能電站,自備電廠; 3、南方區(qū)域內(nèi)以“點(diǎn)對網(wǎng)”方式向廣東送電并接入南方電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)頻控制區(qū)的電源; 4、基于政府間框架協(xié)議送廣東年度計劃外的省間市場化送電電量; 5、按國家核定輸配電價參與廣東電力市場化交易的電力用戶; 6、 其他需要繳納的費(fèi)用主體。 起步階段,只有第 1、 2、 3、 4 規(guī)定的主體按照發(fā)電量繳納。 我們認(rèn)為,輔助服務(wù)費(fèi)用從原有的電源側(cè)分?jǐn)?,逐步向電力用戶?cè)分?jǐn)偸请娏κ袌龈母锏闹匾獦?biāo)志,這意味著廣東省與電力現(xiàn)貨市場相配合的輔助服務(wù)體系已經(jīng)逐步成型。 維護(hù)電網(wǎng)平衡的輔助服務(wù)費(fèi)用將會有所有電網(wǎng)主體征收, 有望大幅減輕電源側(cè)的補(bǔ)償費(fèi)用繳納規(guī)模, 進(jìn)一步刺激輔助服務(wù)提供積極性。
三、 儲能需求爆發(fā)是增長,全年儲能鋰電池需求有望突破 1GWh今年以來“ 火電+儲能” 調(diào)頻、電網(wǎng)側(cè)儲能(河南、江蘇)、新能源發(fā)電配套(新疆、青海)等儲能項目呈現(xiàn)爆
發(fā)態(tài)勢,對于鋰電池需求帶來了很大的邊際變化。2017 年, “ 火電+儲能” 調(diào)頻項目屈指可數(shù),而今年全國項目數(shù)量已經(jīng)增加至 30 個,并且下半年將會密集開工一批項目。以山西為例, 2017 年項目數(shù)量僅為 3 個,今年已有 12 個。從區(qū)域范圍來看,已規(guī)劃出臺調(diào)頻輔助服務(wù)市場包括有華北區(qū)域(山西、京津唐)、廣東,兩個主要區(qū)域,此外華東區(qū)域也大概率在下半年推出市場化。目前,山西、內(nèi)蒙(華北電網(wǎng)區(qū)域部分)、廣東等省份的“ 火電+儲能” 調(diào)頻項目陸續(xù)落地,市場望繼續(xù)爆發(fā)。
我們測算,今年火電儲能調(diào)頻項目對于鋰電池的需求在 100MWh 左右、電網(wǎng)側(cè)儲能項目已有 300MWh、新能源配套已有項目 200MWh 左右,如果下半年進(jìn)一步增加,我們預(yù)計全年單純鋰電池儲能項目就有接近 1GWh 左右。而2017 年我國新增投運(yùn)的電化學(xué)儲能裝機(jī)量僅有 390MWh,且今年的儲能增量均來上述提到的三個全新領(lǐng)域。因此,我們有望看到今年儲能需求的爆發(fā)式增長。
原標(biāo)題:儲能設(shè)備行業(yè):輔助服務(wù)市場化大勢所趨 各地推進(jìn)加速