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华东勘测院吴世东:多种储能技术的综合利用

作者:中国国际储能大会 来源:中国国际储能大会 时间:2019-05-27 浏览:

中国国际储能大会:4月24-26日,由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会主办的第九届中国国际储能大会在浙江省杭州市洲际酒店召开。在4月25日上午的“储能电站与技术应用(二)专场”,中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司规划发展研究院执行院长、规划党总支书记吴世东在会上分享了主题报告《多种储能技术的综合利用》,以下为演讲实录:

吴世东:大家上午好!我来自中国电建集团华东院。很高兴今天在这样的大会上能够分享我们公司在储能项目运营上的思考。今天给大家分享的是多种储能技术的综合利用。刚才听了那么多专家的分享和演讲,我在想我这个题目可以讲得相对轻松一点。刚才很多专家对应用场景的介绍都已经说得很多,也很详细。我想尽量压缩时间。

今天分享的题目分四部分,第一部分是储能技术概述,第二重点讲一下抽水蓄能技术的应用与发展,第三个是其他储能技术的综合应用,第四个储能+应用展望。

第一个,储能技术的概况,在座都是专家,目前分类有这么五类分法。其中在全球范围来看,目前储能这一块的发展更多集中在美国、欧洲、日本这些发达国家,还有发展比较快的像中国、印度。截止到目前整个储能总装机大概达到175.9GW。抽水蓄能是比较好的,电化学技术发展也非常快。

第二个,抽水蓄能电站这一块,我们选择比较合适的地形,建一个上水库、下水库,高峰的时候把上水库的水发到下水库来,发电原理比较简单。右边是已建的一些抽水蓄能电站的工程图片。中间那张有上水库和下水库的就是浙江省在安吉的天荒坪抽水蓄能电站,也是我们华东地区已建的最大一个抽水蓄能电站。抽水蓄能电站在全世界范围以内最早发源于瑞士,那是1882年。欧洲发展之后迅速转到美国和日本。近十年建设的重心转到了亚洲,尤其是中国。到目前为止,全球的抽水蓄能电站总装机达到167GW。全球装机比重层面来看,2016年的数据,抽水蓄能装机比重达到全球总装机的2.4%。中国2018年底已建的抽水蓄能电站是30GW,占的比重是1.6%左右,大概是这么一个规模。相比世界水平来讲,目前抽水蓄能电站的比重还是略显低一点,还有很大的发展空间。当然,这也不仅仅直接是一个装机容量的配比关系。中国的发展情况目前主要集中在沿海的发达地区像华东、华北,另外还有东北、华中地区。目前2018年底建成了30GW,在建44GW。规划到2025年,是90GW,占总装机规模3.5%左右。截至2018年底,中国建成的抽水蓄能电站总装机规模在世界上排列第一。

我们华东院从1970年开始做这项工作,抽水蓄能电站装机容量达1110万千瓦,目前市场占比是37%。我们主要集中在华东电网。作为抽水蓄能在电网中的作用,一个是削峰填谷,一个是调频调相还有紧急备用。对于电源来讲,是提高清洁能源消纳能力,第二是改善火电的运行工况还有增加核电的安全性。这是几个抽水蓄能电站已经建成的在发挥作用方面的典型案例。像辽宁的这个抽水蓄能电站,它主要是促进风电、光伏等间歇性可再生能源消纳。广州的抽水蓄能电站是配合大亚湾核电运行。

在抽水蓄能电站的未来发展方面我们还有三个方面的趋势。一个是考虑到海岛地区调峰这一块的手段欠缺,目前做了一些选点规划工作,这一块经济性上还不是太好。第二个就是机组考虑到更加灵活适用,已经有变速机组等工况。再一个考虑到现在有很多矿山有地下的矿坑,进行地下抽水蓄能开发。

在其他储能技术的综合应用这一块,各个储能之间的比较,刚刚刘总已经介绍得很详细。抽水蓄能电站跟其他的储能设施不是竞争关系,而是各有优缺点会适应不同的场景,很多情况下是互补的状况。现在做抽水蓄能电站设计的时候,也要考虑到抽水蓄能电站本身是不是配置一些储能设施。应用场景这一块,分发电侧、电网侧和用户侧。案例这一块,针对离网型华东院主要实践的是东部的沿海地区。我们建立了一个由风机、光伏发电还有海水淡化以及蓄能电池组成的微网系统。国外也有一个,离网型的电网系统,是澳大利亚弗林德斯岛的微电网。后来因为对环保的要求后续投入了风电、光伏包括飞轮储能等,还有电阻。柴油发电机变成了备用电站,少量地带一个基荷。整体看下来,这个项目的盈利性不是唯一考虑的因素,主要还是保障居民的用电以及能用得更好。整个系统的负荷是远超本身居民用电的需求。运行自动化程度和美观度是非常好的。有兴趣的可以去考察一下。

用户侧考虑到近年来电动汽车增长很快,对整个负荷的影响还是比较多的。我们也接触了很多充电桩包括小区的改造。其实电网也是非常关注电动汽车对电网在用电这一块的影响。特别是对变压器的影响。我们在自己的小区里面做了一个充电桩跟微网的储能系统实验。发电侧这一块,我们自己投资了吴忠市五里坡风储项目。我们考虑配置一定的储能设施进去以后能够平滑它。这是中东的项目,跟刚才那个差不多就略过了。

第四部分,就是储能+应用的展望。我们院隶属于中国电建集团。总体在水电新能源、城市建设与环境发展、工程安全与运行三大领域上向目标奋进。在三大领域里面都涉及了跟储能相关的事。这是我们的一些资质。对于未来的储能+的思考,主要是四个方面。一个是对可再生能源的消纳这一块,第二个是岛屿开发,包括西部无电区,第三个是一体化装备在国际市场应用,第四个是智慧化手段。微网刚才讲了很多,未来在新疆的无电和少电地区还有东部的海岛地区,有人岛而且是孤网的比较少。另外就是太平洋还有很多岛国机会在里面。无电区这一块在海外市场开拓的时候碰到很多,尤其是在非洲这一块,2017年统计数据无电人口已经占到48%。要解决他们的供电问题,更现实的还是刚才提到的微网加新能源加储能这种方式去解决,会更现实一点。

这是我们在尼日利亚做的一些项目的实践。最后一个就是在国内跟我们刚才自己在小区里面做实验差不多的。现在会把要求做得更高。我们在做研究的时候包括对智慧城市的研究。怎么能够在小区里面形成尽量自我平衡,减少主网压力,能够让内部智能化地运维,我们也考虑会用到储能的设施。我就分享这些,谢谢大家的聆听。


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