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江蘇新型儲能,和合共榮

   2025-01-14 中國能源觀察楊苗苗1020
核心提示:應時而動、應需而興,江蘇新型儲能發展之勢引人矚目。

新能源已經成為江蘇第一大電源。

截至2024年10月底,江蘇新能源發電裝機規模已達8252萬千瓦,約占42%,歷史性超過煤電。與之相伴的,作為新能源“穩定器”的新型儲能累計建成投運540萬千瓦。

至此,江蘇于2023年年中在《關于加快推動我省新型儲能項目高質量發展的若干措施》中提出的“到2027年新型儲能達500萬千瓦”的目標已經提前完成。

應時而動、應需而興,江蘇新型儲能發展之勢引人矚目。

江蘇新型儲能發展自帶地域屬性

江蘇新型儲能的發展特征與當地經濟發展水平和能源結構的地域特性相呼應。

作為我國經濟大省和工業重地,江蘇按照地理位置以長江為界劃分為蘇南、蘇北,經濟發展水平和能源結構也隨之呈現一江兩岸的差異特征。

包括南京、蘇州、無錫、常州、鎮江五座城市在內的蘇南,是江蘇經濟最發達的區域,用電負荷高,尤其是蘇錫常三地用電量占全省近一半。而蘇北地區得益于自然資源稟賦,擁有著全省99%的風電和67%的光伏發電裝機規模。其中,蘇北的南通、鹽城、連云港三市沿海,海上風電資源豐富。

風電光伏集中在蘇北,用電負荷集中在蘇南。電力供需錯配問題導致江蘇頂峰需求旺盛,新型儲能適時補位。

江蘇的新型儲能起步較早。早在2018年7月,鎮江便建成了8座總容量達10.1萬千瓦/20.2萬千瓦時的磷酸鐵鋰電池儲能電站,是當時世界規模最大的電網側儲能電站集群。

鎮江儲能電站的建設可謂機緣巧合。當時,由于鎮江諫壁電廠3臺33萬千瓦煤電機組關停,且丹徒2臺44萬千瓦燃氣機組因故無法按計劃投運,經預測,2018年夏季用電高峰期間,鎮江東部存在電力缺口。在這種情況下,鎮江儲能電站工程應急而建。鎮江那年的夏天平穩度過。

2022年8月,《江蘇省“十四五”新型儲能發展實施方案》發布,江蘇正式繪就新型儲能發展規劃圖,推動了新型儲能的蓬勃發展。

江蘇涉及新型儲能的政策此前也有區分蘇南、蘇北的特點。2021年10月,《省發展改革委關于我省2021年光伏發電項目市場化并網有關事項的通知》規定,江蘇省長江以南地區新建光伏發電項目原則上按照功率8%及以上比例配建調峰能力(時長2個小時,下同),長江以北地區原則上按照功率10%及以上比例配建調峰能力。

而這一規定到了2023年有了改變。2023年9月19日,江蘇省發展改革委下發《關于進一步做好可再生能源發電市場化并網項目配套新型儲能建設有關事項的通知》指出,江蘇省可再生能源發電市場化并網項目不再按長江以南和長江以北區分配套建設新型儲能比例,均應按照功率10%及以上比例配套建設新型儲能(時長2個小時)。

原本風光資源相對不占優勢的蘇南地區,因為用電負荷走高對于調峰、頂峰的需求,促使了政策發生變化。以蘇州為例,這個工業大市的年社會用電量達1700多億千瓦時,占江蘇省年社會用電量的三分之一左右。夏季生產經營用電疊加防暑降溫用電需求,使迎峰度夏電力保供“壓力山大”。新型儲能成為蘇州化解用電負荷壓力的重要舉措。

2024年7月5日,位于蘇州市太倉港港口開發區的太倉鑫港儲能電站項目成功并網。至此,蘇州電網側儲能總規模達到105萬千瓦時,形成百萬級大型“城市儲能群”。而這個百萬級“城市儲能群”在隨后的夏季用電高峰中展示了自己的硬核實力。

2024年7月24日9時,氣溫超過30攝氏度,蘇州城市電網用電負荷開始上升。國網蘇州供電公司電力調度控制中心啟動儲能電站放電功能調度,蘇州全市9個新型儲能電站全部開啟放電模式。大約10分鐘后,蘇州電網供電負荷從2752萬千瓦降至2735萬千瓦,一輪用電高峰被成功化解。

時下進入仲冬時節,如東縣海域的“風車森林”迎風挺立,化風為電。

距離海岸線約2千米的豐儲儲能電站,80個磷酸鐵鋰電池艙整齊排列,存儲著海風轉化而來的電能。這座容量為20萬千瓦/40萬千瓦時的儲能電站,是江蘇最大的獨立共享儲能電站。

風電,特別是海上風電,盡管相對光伏具備更高的穩定性,但依然需要新型儲能這個“幫手”。江蘇對于風電地區發展新型儲能的政策,從沿海到陸地實現了全覆蓋。

在沿海地區發展新型儲能方面,2023年7月,江蘇省發展改革委發布《江蘇省沿海地區新型儲能項目發展實施方案(2023—2027年)》。方案涉及沿海地區的南通、鹽城、連云港三市,重點開展19個大型新型儲能項目的規劃布局工作。

在陸地風電配建新型儲能方面,2024年6月,《省發展改革委關于規范我省陸上風電發展的通知》發布,要求新增陸上風電項目(全部自發自用的分散式風電項目除外)均應采取自建、合建或購買功率不低于10%裝機容量、時長2小時的新型儲能(包括電化學、壓縮空氣、重力儲能等)方式落實市場化并網條件。

分布式工商業儲能展現巨大潛力

與其他省份不同,江蘇省光伏以分布式光伏為主。數據顯示,截至2023年底,江蘇分布式光伏裝機2772.2萬千瓦,占比光伏總裝機高達70.6%。

而分布式光伏中又以工商業光伏為主,呈現“戶用少、工商業多”的特征。江蘇的分布式光伏多安裝在園區、企業工廠、倉庫等地。擁有眾多優質的工商業屋頂資源,這使得工商業分布式光伏與儲能在江蘇展現出巨大的潛力。

2021年10月,國家發展改革委印發《關于進一步深化燃煤發電上網電價市場化改革的通知》后,各省紛紛跟進取消目錄銷售電價,從原先的固定電價改為市場電價。

此舉導致各省工商業電價明顯上浮,從而大大激發了工商業、制造業企業安裝光伏的強烈意愿。江蘇工商業分布式光伏由此實現跨越式增長。

而為緩解負荷高峰期用電緊張問題,全國多地調整分時電價政策,提高尖峰段電價,擴大分時電價峰谷價差。在此背景下,工商業儲能成為企業實現緊急備電、維持正常生產經營、降低電費成本的重要手段。具體來說,在缺電限電時段或者用電高峰時段,工商業儲能可作為后備電源使用,有效避免停工停產損失的同時,還可產生經濟效益。

工商業峰谷電價差的拉大和峰谷區間的調整,為工商業儲能的發展奠定了基礎,江蘇由此拉開了工商業儲能高速發展的序幕。2023年,國內各地峰谷電價差進一步拉大,工商業配置儲能IRR(內部收益率)穩步提升,經濟效益日益凸顯。

業內普遍認為0.7元/千瓦時的峰谷電價差是用戶側儲能的一個門檻。據中關村儲能產業技術聯盟數據,2024年11月全國電網代購電電價峰谷價差中,江蘇省最大峰谷價差為0.902元/千瓦時,盈利空間十分可觀。

據測算,假設配置1兆瓦/2兆瓦時工商業儲能系統,項目EPC投資成本1.5元/瓦時,每天2次充放,年工作天數300天,充、放電效率95%,電池衰減、運維費率等考慮在內,在峰谷套利的情況下,江蘇省工商業儲能項目IRR為15%,即項目投資回收期為6年,具備優越經濟性。

緊急上馬成就開創之舉

2024年夏季,江蘇完成了大規模新型儲能應急頂峰的開創之舉。500萬千瓦儲能響應電網調用,是國內規模最大的新型儲能省級電網集中調度。

此次新型儲能應急頂峰也得到了國家能源局的點名表揚。在國家能源局第三季度新聞發布會上,能源節約和科技裝備司副司長邊廣琦表示:“7月15日,江蘇開展新型儲能集中調用測試,全省新型儲能可提供約500萬千瓦頂峰能力。7月23日,江蘇電力負荷創歷史新高,預計電力缺口約600萬千瓦,新型儲能在實際應用中提供了約400萬千瓦頂峰能力,有效填補了電力缺口,為電力保供提供了重要支撐。”

豐儲儲能電站也參與了此次集中調用,該電站負責人魏永清表示:“以往,我們電站都是獨立開展充放電操作,滿足局部電網的用電需求。這是首次參與全省統一的充放電集中調用。”

參與此次調用的還有泰州海陵儲能電站,容量20萬千瓦/40萬千瓦時,在電力保供中表現亮眼,日供電近80萬千瓦時,支持江蘇266萬戶家庭一小時用電。

此次集中調用,實現了儲能與電源、電網、用電負荷等的高效靈活互動,為全面推動各類新型儲能的科學調度、帶動新型儲能技術產業進步、引導各類儲能科學配置和高質量發展提供了重要實踐意義。

提到這次新型儲能應急頂峰的成功實施,就不得不提40個電網側儲能項目的緊急上馬。

由于缺乏支撐性電源投產、華東區域電力供應總體偏緊、互濟能力不足,預測2024年江蘇度夏負荷存在缺口。時間緊、任務重,新型儲能再度披掛上陣,40個電網側儲能項目緊急上馬,項目容量共計約400萬千瓦,為頂峰時段電力保供貢獻了關鍵力量。

為了這次新型儲能的夏季頂峰,江蘇早早籌謀,于2024年3月便發布了《關于進一步加快電網側新型儲能項目并網頂峰工作的通知》,要求全省41個已納規的電網側新型儲能項目確保在2024年7月15日前建成并網。

為促進這些項目加快建設,江蘇給予了大力的政策支持。如在迎峰度夏(冬)期間,儲能項目充電電量免費,非迎峰度夏(冬)期間充電量按江蘇燃煤發電基準價的60%結算,同時鼓勵可再生能源發電市場化項目優先購買或租賃這些儲能項目的儲能容量。

為了減少信息壁壘,助力新型儲能項目更好實施容量租賃,江蘇省發展改革委網站還公布了這些新型儲能項目的聯系方式。

儲能租賃信息不暢問題在我國普遍存在,并且成為新型儲能出租率低的痛點難點。雙方信息不暢通,儲能項目建成后很難及時找到需要租賃儲能容量的新能源企業,新能源企業也不容易和儲能企業取得聯系。

江蘇通過公開發布相關信息的方式,為新能源企業與儲能電站暢通聯系架通了橋梁。隨后,江蘇省發展改革委于2024年7月18日公布該批建成投產的電網側儲能項目,共計40個,總規模約400萬千瓦。再次表示,鼓勵可再生能源企業優先租賃這些儲能項目的儲能容量。

據國家能源局第三季度新聞發布會介紹,江蘇新型儲能裝機快速增長,今年新增裝機約500萬千瓦。由此可見,江蘇目前新型儲能540萬千瓦總裝機中,約500萬千瓦為今年新增裝機。今年對于江蘇新型儲能來說可謂是爆發式增長。

“江蘇省強化頂層設計,優化并網流程,專班調度協調。”邊廣琦指出了江蘇新型儲能在短期內取得跨越式發展的原因所在。

在政策制定方面,江蘇用一年時間印發了一系列文件,統籌謀劃新型儲能發展的總體思路、主要目標和重點任務,配套制定新型儲能實施方案、布局規劃和重點項目清單,明確了項目調用次數及運行小時數、充放電價差收益、頂峰費用等關鍵要素,形成了“總體規劃+若干措施+實施方案+項目推進”總體布局,促進了江蘇新型儲能項目高質量發展。

在提高儲能項目收益方面,江蘇建立了充放電價差收益、頂峰費用、共享租賃收益、輔助服務收益的綜合收益模式,明確了利用尖峰電價增收資金等進行成本疏導的機制,提高了新型儲能項目的收益率,給產業鏈創造了合理的盈利空間。

事實證明,江蘇新型儲能項目的高質量快速推進,也帶來多方面的收益。一是頂峰彌補供電缺口。2024年夏季,江蘇新型儲能應急頂峰,在有效保障全省電網安全穩定運行的同時,還節約用電高峰時期省間電力現貨的購電支出約5億元。二是提升新能源消納水平。根據測算,全省已投運的新型儲能項目一年內可幫助電網消納約30億千瓦時的新能源電量,創造良好的環境價值。三是項目帶動效益明顯。江蘇新型儲能項目近一年完成基建投資約200億元,同比增加50倍;項目投資帶動省內儲能相關產業快速發展,形成一個新產業集群,2024年上半年實現產值約450億元,企業競爭力不斷提升,中天儲能、中創新航等達到國際先進水平。四是吸引民資參與投資。通過政策設計,有力激發了江蘇新型儲能項目投資建設的積極性,特別是吸引了民營企業參與項目投資建設。江蘇建成的大型電網側新型儲能項目中,民營企業參與投資建設18個,占比約45%,其中協鑫集團建成電網側新型儲能項目12個共75萬千瓦,規模位居全國前列。

江蘇新型儲能“家族”不斷擴容

《江蘇省“十四五”新型儲能發展實施方案》提出,結合新型電力系統對新型儲能技術路線的實際需要,推動江蘇新型儲能技術多元化發展。

近年來,江蘇新型儲能“家族”不斷擴容。電化學儲能、重力儲能、壓縮空氣儲能等多種技術路線百花齊放。其中,電化學儲能是江蘇新型儲能項目中占比最高的儲能技術,在全省新型儲能總裝機容量中占比超過98%。多種儲能技術都具有典型意義和示范價值。

35層樓高的“魔方”內,智能“電梯”上下升降,運送重達25噸的重力塊。這是江蘇省如東縣洋口鎮2.6萬千瓦/10萬千瓦時天楹重力儲能項目現場。工人們正在緊張忙碌,為項目的即將投產做最后的準備工作。該項目將實現我國重力儲能“從0到1”的突破。

重力儲能是一種機械儲能方式,其主要原理是利用新能源產生的富余電能提升重力塊進行“充電”,等到用電高峰時,再放下重力塊,用重力做功“放電”。

該重力儲能項目2023年1月開工建設,發電功率為2.5萬千瓦,4個小時一來回,一個來回放電10萬千瓦時。

今年一季度,如東縣以風電、光伏為主的新能源發電項目輸送清潔電力46.11億千瓦時。

對于高比例接入風光等新能源的如東縣,這個項目能夠有效平抑風電、光伏發電的出力波動,發揮“削峰填谷”的作用。

該重力儲能投運后,將接入南通電網220千伏雙南變電站。雙南變電站供區內接入多個新能源項目,如通威漁光一體項目、航天特普風電項目、華能如海風電項目,并且接入重力儲能、豐儲共享儲能等新型儲能項目,是目前江蘇省內唯一匯集風電、光伏、儲能、工業用戶所有要素的供電區域,具備開展綠電溯源的最優條件。據統計,雙南變電站供區大部分電源為清潔能源,除了僅有作為調峰電源的洋口環保電廠一個火力發電廠外,接入風電52.4萬千瓦、光伏14.5萬千瓦,以及20萬千瓦/40萬千瓦時的豐儲電化學儲能,還將接入2.6萬千瓦/10萬千瓦時天楹重力儲能項目。

據悉,當地供電企業可根據綠電使用情況,規劃布局綠電專變、綠電專線,以綠電就近、就地、就低、可溯源為目標,推動雙南變電站供區需求側響應及儲能運行方式的優化,并提高供區內企業的綠電用能占比,為綠電需求用戶提供數據支撐。

江蘇金壇擁有世界首座非補燃式壓縮空氣儲能電站,該電站于2022年5月26日投產。

中國科學院院士、清華大學教授盧強提到這個國家試驗示范項目時表示,與國外已有的補燃式壓縮空氣儲能電站相比,該電站最大的創新點是在世界上首次采用非補燃技術,實現壓縮空氣儲能零碳發電。

據介紹,補燃式在膨脹做功時需要燃氣補熱才能維持系統的循環運行,因此存在能耗大與碳排放的問題,電能轉換效率只有20%左右。該電站采用回熱技術,收集和利用壓縮空氣過程中產生的大量熱能,因此擺脫了對化石能源的依賴,設計電能轉換效率提升至60%,并且全過程無燃燒、無排放。該項目年發電量約1億千瓦時,可為江蘇電網提供6萬千瓦調峰能力,為夏季等高峰用電時期增添多一重保障。

另外,全國最大壓縮空氣儲能項目2024年4月28日在淮安開工。

該項目利用淮安市蔣南礦區已采空的90萬立方米鹽穴資源,計劃建設兩套30萬千瓦壓縮空氣儲能電站。該項目選用全國產化設備,采用熔鹽儲熱高溫方案,設計轉換效率可達71%以上,同時具備調相和黑啟動功能,預計2025年6月首套機組投產、年底全面投產。首套機組投產后,可實現每天壓縮空氣儲能16小時、發電8小時,儲能量相當于240萬千瓦時電化學儲能電站水平。該項目的建設,對于攻克大容量、高轉換率壓縮空氣儲能關鍵核心技術,促進提升電網穩定運行水平、服務構建新型電力系統等具有重要意義。

小而分散的用戶側儲能實現有效聚合,是挖掘新型儲能發展潛力的一個重要方面。江蘇在探索儲能聚合方面走在全國前列。

2024年3月28日,江蘇首批用戶側聚合型分布式儲能項目在南通并網投運,總容量達3200千瓦/11505千瓦時。該項目可將分散的小型用戶側儲能聚合起來參與電網統一調峰調頻。據悉,國網江蘇省電力有限公司通過貫通調度主站與分布式儲能管理平臺的數據通道,使調度指令經平臺中轉后下達至儲能用戶,實現了用戶與江蘇電力調控中心的“云—云”對接。該模式具有投資規模小、空間占用少、并網容量靈活、適用場景廣等特點。在實現投資方、用戶獲益的同時,還能進一步挖掘荷端調節資源、降低電力系統調節成本。

放眼江蘇,新型儲能正在鋪開。江蘇省發展改革委稱,下一步,江蘇將貫徹落實好新型儲能有關政策文件,積極推動已納入電力規劃的項目投資建設,完善已并網投運新型儲能的調用工作,提高新型儲能的運行效率,推動新型儲能高質量發展。

 
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