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燃煤發電廠退役能否成為促進儲能部署的重要機會?

作者:劉伯洵 來源:中國儲能網 發布時間:2020-04-20 瀏覽:
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中國儲能網訊:調研機構IHS Markit公司分析師George Hilton在一份最新發布的調查報告中指出,煤炭發電作為一種廉價可靠且廣為人知的能源技術,一個多世紀以來為傳統發電奠定了堅實基礎。鑒于全球為減少碳排放所作出的努力,燃煤發電廠的退役將從根本上改變能源格局,并可能留下巨大的容量空白,因此需要部署大量儲能系統進行補充。

英國北約克郡塞爾比附近的Drax燃煤發電廠是英國最大的碳排放設施之一,其所有者計劃采用天然氣發電廠和200MW電池儲能系統取代

IHS Markit公司在其主題為“多種能源技術緩解案例方案”的報告中預測,到2030年,全球每年退役的燃煤發電廠發電量至少45GW以上,2020~2030年總計將退役505GW。

在西班牙,燃煤發電廠的裝機容量將從2019年的近10GW下降到2030年的不到1GW。為此,在西班牙運營13.7GW熱電廠的公用事廠商Endesa公司日前宣布,計劃部署總裝機容量為1.7G的太陽能、風能和儲能設施以取代該公司一座1.1GW燃煤發電廠。其中,電池儲能系統裝機容量為160MW。

發布的這一公告似乎是運營和投資實踐方面的一個步驟性改變,有利于部署綠色能源技術,但這種替代不太可能成為現實。很可能取而代之的是混合發電資產(即天然氣發電廠、太陽能發電和風力發電組合)填補燃煤發電廠留下的容量空白。間歇性可再生能源即使與儲能系統結合使用,也難以在2030年之前以合理的成本提供燃煤發電提供的可靠性和可利用性。

但是在未來10年,儲能行業的關鍵問題是隨著燃煤發電廠的逐步淘汰,儲能技術能夠提供哪些功能?

燃煤發電廠在電網運營中起到三個關鍵作用:首先,作為基本負荷發電資產,可以穩定電網運營,因為具有非常高的可用性水平。其次,在冬季能夠保證電力需求峰值期間的電力供應。最后,燃煤發電在穩定批發和平衡電力市場價格方面發揮了重要作用,因為它具有持續穩定的發電特性。

這些功能中的每一項都可以通過聯合循環燃氣發電機輕松有效地實現,并且成本低,碳排放量也較低。然而由于更加關注清潔能源發電問題,因此審慎的做法是研究如何在儲能系統的幫助下通過可再生能源發電來滿足這一需求。

儲能系統受到的限制

由于受到天氣條件的限制,間歇性可再生能源在某些時間是不可用的。盡管可以通過部署能系統來改善這一點,但其可用性仍然受到儲能系統充電狀態的限制。這是因為儲能系統充電狀態管理策略的限制或長期缺乏相關可再生能源產生的能量。在裝機容量足夠大的情況下,儲能系統可以使可再生資源具有可調度性。然而,實現這一目標所需的持續放電時間(8小時以上)以及與其配套部署的可再生能源發電設施的可能規模過大,這將使其成本顯著高于天然氣發電設施。基于短時儲能技術和成本的限制,這使得儲能系統不可能實現長時儲能。然而,共址部署的儲能系統可能發揮越來越大的作用,尤其是隨著可再生能源滲透水平的提高。隨著燃煤發電廠的退役,這很可能成為儲能部署的主導因素。

為了提供更多的容量,儲能系統成為一種競爭性的解決方案。電池儲能系統在全球各地的容量市場上取得了成功,特別是在美國、英國和法國。持續放電時間為一到四個小時的儲能系統在滿足峰值電力需求方面發揮著越來越重要的作用。隨著可再生能源滲透率的提高,這些市場的規模和重要性以及儲能部署的機會將大幅增加。在必須保證足夠的發電量以確保電力供應安全時,這將導致儲能系統成為一項關鍵技術。

隨著燃煤發電廠的退役,以及可再生能源發電比例的不斷提高,批發能源價格將變得更加不穩定,這為儲能系統參與電力批發套利和電網平衡創造了越來越多的機會。這尤其可能出現在未來幾年太陽能發電普及率很高的市場中,因為太陽能的發電特性是可以預測的,并且與傳統的能源需求狀況不太吻合。澳大利亞和英國的現有儲能項目正在通過市場交易,成功地擺脫了只依靠合同規定提供輔助服務以獲得收入的局面。在美國加利福尼亞州,批發收入流在儲能資產收入中所占的份額越來越大。

技術轉移

儲能系統和可再生能源發電設施的結合能夠實施燃煤發電的所有關鍵功能。它能夠平衡批發市場,并在一定程度上通過提供峰值容量來確保電力供應。隨著可再生能源滲透率的提高,共址部署也將是儲能行業發展的一個主要機會。

如果政策制定者優先考慮清潔能源發電,那么在全球裝機容量為505GW的燃煤發電廠退役后,儲能系統將成為重要的角色。這將標志著儲能技術從用于有限應用的技術類別轉移到電網技術組合的重要部分。

關鍵字:儲能系統 火電

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