近年來(lái)由于原材料價(jià)格上升，光伏系統(tǒng)的成本下降較慢，儲(chǔ)能要想完成從“選配”到“強(qiáng)配”的轉(zhuǎn)變，既需要政策支持，同時(shí)也需要通過(guò)技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新來(lái)推動(dòng)光儲(chǔ)行業(yè)的發(fā)展，儲(chǔ)能怎么配置?方案如何選?儲(chǔ)能有哪些增值功能，這些都需先了解再計(jì)算，設(shè)計(jì)好方案，加了儲(chǔ)能才能有更多收益。
▲古瑞瓦特儲(chǔ)能項(xiàng)目案例
儲(chǔ)能怎么配置?
以江西省為例，該省要求申請(qǐng)參與全省2021年新增光伏發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)選的的項(xiàng)目，可自愿選擇光儲(chǔ)一體化的建設(shè)模式，配置儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)不低于光伏電站裝機(jī)規(guī)模的10%容量/1小時(shí)，儲(chǔ)能電站原則上不晚于光伏電站同步建成，對(duì)符合建設(shè)條件的光儲(chǔ)一體化項(xiàng)目將在競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)選評(píng)分中給予傾斜支持。如果是100MW的光伏電站，儲(chǔ)能要配置10MW/10MWh，即10MW儲(chǔ)能變流器和10MWh儲(chǔ)能蓄電池，目前儲(chǔ)能變流器的價(jià)格大約是0.3元/W，鋰電池的價(jià)格大約是1.2元/Wh，儲(chǔ)能系統(tǒng)增加1500萬(wàn)元成本，如果光伏系統(tǒng)按3.5元/W的建造成本算，儲(chǔ)能10%容量/1小時(shí)大約增加4%的成本。10MW的光伏電站綜合度電成本約為0.4~0.6元/(kWh·次)。
采用什么樣的技術(shù)方案?
目前，市場(chǎng)上光儲(chǔ)融合方案主要有交流側(cè)耦合方案和直流側(cè)耦合方案。
交流側(cè)耦合方案指光伏和儲(chǔ)能在交流側(cè)連接，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以接入低壓側(cè)，也可以集中接入10kV ~35kV母線。直流側(cè)耦合方案指儲(chǔ)能系統(tǒng)接入直流側(cè)，這個(gè)方案中光伏逆變器需要預(yù)留儲(chǔ)能接口，還可以適當(dāng)提高超配比例，當(dāng)光照特別好的時(shí)候，組件功率大于逆變器功率，可以從直流端分出一部分到儲(chǔ)能，直流側(cè)儲(chǔ)能效率高，但不夠靈活，目前在新能源側(cè)儲(chǔ)能大都采用交流側(cè)耦合方案。
儲(chǔ)能系統(tǒng)有哪些增值功能?
大型光儲(chǔ)系統(tǒng)采用固定電價(jià)上網(wǎng)，沒有峰谷電價(jià)，因此也不能利用峰谷價(jià)差獲利，但大型儲(chǔ)能系統(tǒng)還有多個(gè)增值功能，可以為電網(wǎng)運(yùn)行提供調(diào)峰、黑啟動(dòng)、需求響應(yīng)等多種服務(wù)，有效實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷，緩解高峰供電壓力，促進(jìn)新能源消納，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了新的途徑。
調(diào)峰：儲(chǔ)能電站作為有源型儲(chǔ)能裝備，可以在電網(wǎng)峰荷時(shí)向電網(wǎng)輸出功率，分擔(dān)區(qū)域電網(wǎng)的供電任務(wù);在電網(wǎng)處于谷荷狀態(tài)時(shí)，電網(wǎng)給儲(chǔ)能電站充電，把電網(wǎng)中多余的電能儲(chǔ)存起來(lái)，功能類似于抽水蓄能電站。建設(shè)在風(fēng)光電站的電儲(chǔ)能設(shè)施，優(yōu)先考慮風(fēng)光電站使用后，富裕能力可參與輔助服務(wù)市場(chǎng)，可以在發(fā)電側(cè)建設(shè)的電儲(chǔ)能設(shè)施，或作為獨(dú)立主體參與輔助服務(wù)市場(chǎng)交易;或者在用戶側(cè)建設(shè)的電儲(chǔ)能設(shè)施，可視為分布式電源就近向電力用戶出售，作為獨(dú)立市場(chǎng)主體，深度調(diào)峰。調(diào)峰都有補(bǔ)貼，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為 從200元-1000元/兆瓦時(shí)不等。
黑啟動(dòng): 當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)短時(shí)和長(zhǎng)時(shí)故障或因故障全黑時(shí)，儲(chǔ)能電站進(jìn)入相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)，儲(chǔ)能電站啟動(dòng)功率小，一次啟動(dòng)成功率高，可以優(yōu)先給區(qū)域重要負(fù)荷供電，并且采用向上恢復(fù)的方法完成電網(wǎng)黑啟動(dòng)，加快恢復(fù)進(jìn)程 ;儲(chǔ)能電站參與黑啟動(dòng)可以有效解決局部電網(wǎng)黑啟動(dòng)電源不足的問(wèn)題，對(duì)電力系統(tǒng)崩潰后的-恢復(fù)具有重要意義，減少大停電損失;與傳統(tǒng)黑啟動(dòng)電源相比，儲(chǔ)能電站參與黑啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)速度更快，更加經(jīng)濟(jì)，更加可靠，具有非常廣闊的前景。
需求響應(yīng)：儲(chǔ)能電站參與電網(wǎng)需求響應(yīng)，能平穩(wěn)電網(wǎng)負(fù)荷、提高發(fā)電效率、降低能源損耗和保護(hù)環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)、電網(wǎng)、電廠和客戶的四方共贏，這是需求響應(yīng)能夠達(dá)到的目標(biāo)，可以緩解備用短缺、輸電阻塞等問(wèn)題，有助于降低電價(jià)波動(dòng)，降低市場(chǎng)參與風(fēng)險(xiǎn)，參與者能夠獲得一定的利益。
光伏系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
增加儲(chǔ)能后，光儲(chǔ)系統(tǒng)技術(shù)更加復(fù)雜，蓄電池的充放電的時(shí)間和功率非常關(guān)鍵，既要保障光伏、儲(chǔ)能及電網(wǎng)三方的安全穩(wěn)定運(yùn)行，又要充分考慮經(jīng)濟(jì)性，需要打通硬件、軟件和系統(tǒng)級(jí)之間的壁壘。
光儲(chǔ)融合系統(tǒng)設(shè)備眾多，需要解決不同設(shè)備之間硬件和軟件的接口兼容性難題，設(shè)備如果來(lái)自不同廠家，電站設(shè)計(jì)、設(shè)備采購(gòu)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)的難度和成本都會(huì)增加，最重要的是，不同設(shè)備之間的通訊接口方案不一樣，集成商需要對(duì)不同的協(xié)議和接口做兼容處理，難度比較大，所以在設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用同一家公司的產(chǎn)品。
儲(chǔ)能系統(tǒng)集成最關(guān)鍵的還是直流側(cè)的安全管理，也就是電池系統(tǒng)的安全管理，這個(gè)需要非常完善的系統(tǒng)保護(hù)設(shè)計(jì)。電芯、模塊、電池簇、電池系統(tǒng)管理，四個(gè)層級(jí)環(huán)環(huán)相扣，好的系統(tǒng)保護(hù)設(shè)計(jì)，能夠?qū)λ鼈兊倪\(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)可知，特別是電池的溫度和電壓，能夠做到時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，如果發(fā)生了故障，能夠?qū)崿F(xiàn)逐級(jí)保護(hù)、快速聯(lián)動(dòng)保護(hù)。
相較于傳統(tǒng)的電站經(jīng)濟(jì)性調(diào)度模式而言，光儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)在進(jìn)行調(diào)度的時(shí)候，需要充分考慮到儲(chǔ)能電站內(nèi)部電池、變流器的有效管理問(wèn)題，這樣才能提高整個(gè)光儲(chǔ)電站運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
