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政策助力风电平价上网时代来临 将催生储能需求
发布时间:2017-08-04 15:56
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      1、风电平价上网时代将来临

      国家能源局近日印发《关于开展风电平价上网示范工作的通知》,要求推动实现风电在发电侧平价上网,拟在全国范围内开展风电平价上网示范工作。

      推进风电平价上网一直是行业发展目标。2014年出台的《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》提出,到2020年风电与煤电上网电价相当。即实现发电侧平价上网。

      2015年底,国家发改委发布《关于完善陆上风电光伏发电上网标杆电价政策》,确定“十三五”期间新能源发电补贴实施“退坡”机制。

      2016年底,国家发改委发布《关于调整光伏发电陆上风电标杆上网电价的通知》,再次分资源区降低光伏电站、陆上风电标杆上网电价。

      推进风电平价相关政策
 
资料来源:观研网整理

      具体而言,在项目规模上,《通知》明确,示范项目建设规模由各省(区、市)、新疆兵团能源主管部门商电网企业确定,不受年度规模指标的限制。对于风电红色预警地区,要严格限定示范项目规模,风电平价上网示范的规模不超过10万千瓦。示范项目的上网电价按当地煤电标杆上网电价执行,相关发电量不核发绿色电力证书。

      简单来说,相当于1)不给予补贴,但政府保证不限电,上网电价按照项目所在地的火电标杆电价执行;2)鼓励有条件、有能力的企业开展平价上网示范;3)试点项目既可是新开发项目,也可是已完工项目。

      最新风电上网价格
 
资料来源:观研网整理

      目前阶段,如果能够参与风电平价上网示范项目,首先要是资源条件较好的地区,同时没有弃风限电,目前按照风电产业链测算技术上基本可行。

      推动风电平价一方面可以为解决弃风限电问题提供一些经验,如加强本地消纳、建设输送电设施、构筑跨地区电网调峰网等,另一方面这将为该地区消纳剩余电力、缓解弃风现象,进一步实现2020年平价上网提供帮助。”

      中国循环经济协会可再生能源专委会政策研究部主任彭澎表示,预计示范项目在不限电情况下、满足至少2800小时的利用小时数的情况下,应该可以实现与煤电平价竞争。今后随着技术进步,实现平价上网目标的平均利用小时数有望逐年下降,应该能在2020年实现平价上网的目标。

      根据彭博新能源财经(BNEF)的数据,陆上风电在德国的平准成本($81/MWh)已经低于煤电($88/MWh);在英国,陆上风电成本($85/MWh)也低于煤电($94/MWh)。在美国,陆上风电成本($67/MWh)也与煤电、燃气联合循环相当($66/MWh)。在中国,陆上风电成本($77/MWh)依然高于煤电($44/MWh),但是大大低于燃气联合循环发电($113/MWh)。

      2、风电不稳定带来弃风现象

      目前风电弃风率仍然很高。2016年,全年新增风电装机1930万千瓦,累计并网装机容量达到1.49亿千瓦,占全部发电装机容量的9%,风电发电量2410亿千瓦时,占全部发电量的4%。2016年,全国风电平均利用小时数1742小时,同比增加14小时,全年弃风电量497亿千瓦时。
2016年,全国弃风较为严重的地区是甘肃(弃风率43%、弃风电量104亿千瓦时)、新疆(弃风率38%、弃风电量137亿千瓦时)、吉林(弃风率30%、弃风电量29亿千瓦时)内蒙古(弃风率21%、弃风电量124亿千瓦时)。


      2016年,国家发展改革委、国家能源局按照《可再生能源法》要求,核定了重点地区风电和光伏发电最低保障收购年利用小时数,提出全额保障性收购相关要求。

      2016年,风电最低保障利用小时数中,甘肃全省、新疆III类资源区、吉林III类资源区实际利用小时数与最低保障收购年利用小时数偏差超过480小时。光伏发电最低保障收购年利用小时数中,新疆和甘肃实际利用小时数与最低保障收购年利用小时数偏差超过350小时。

      2016年风电重点地区最低保障收购年利用小时数落实情况
 
数据来源:中国统计数据库
      电力系统中的电力生产与消耗需要时刻保持平衡。电力消耗的上下浮动主要取决于人们的生产和生活方式。因此,为了维持供需平衡,传统发电厂可以通过实时调节化石燃料的燃烧量而改变发电量来匹配电力的消耗。目前还没有一个有效的技术能够大量的存储电网中的电,供需平衡需要实时调节、并以分钟计保持平衡。

      在这个背景下,大规模的风电并网给系统运行带来了前所未有的挑战。

      首先,相较传统发电厂,风电的间歇性和波动性是不可控的。

      其次,传统电厂例如煤电厂,需要24小时甚至更长时间启动。那么为了维护供需平衡,在一定量的电力消耗下,大规模风电所导致的短时的供大于求会迫使传统电厂下线。而一旦传统电厂下线,就需要等待至少24小时才能重新发电。在这段时间,一旦风电不能满足负载,供需平衡将不能维持,甚至大停电。电力系统一旦崩溃将造成巨大的经济损失。这种情况使得电力生产以及调度变得更加具有挑战。

      因此,为了消纳风电,电力系统要根据风机的出力,除了调节风机本身还要调节传统电厂甚至负载端来达到整个系统的供需平衡。可见,大规模风电并网的挑战之一就是电力系统多方协作维护系统的供需平衡。

      3、平价上网将催生储能需求

      储能是解决光伏风电高渗透率的必然途径。通过储能系统实现调频调峰能力,提高电网灵活性,让发电系统的特性接近火电发电系统。

      平价上网需要调峰支持。近年来,中国储能相关政策频出。2016年6月,国家能源局发布《关于促进电储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿(市场)机制试点工作的通知》,确定在“三北”地区选取5个电储能设施参与电力调峰调频辅助服务补偿市场机制试点。2017年3月,国家能源局综合司发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见(征求意见稿)》(下称“储能指导意见”),明确我国储能发展的路径及应用场景。

      相关储能政策
 
资料来源:观研网整理
      风电需要储能保障电力负荷。即便陆上风电成本已经低于常规发电,两者依然无法直接相比,因为风电在在无风的时候无法保障电力负荷。风电需要储能来保障电力负荷,目前储能增加会提高单位成本,以美国的风电场,如果考虑储能容量为发电装机的20%并可持续2个小时供电,那么平准成本为$95/MWh,与无储能设备相比高出42%。

      蒙东某风电场月度限电情况
 
数据来源:中国统计数据库
      平价上网催生储能需求。目前限电情况有两个比较突出的特点,一是单日各时段限电量差异较大,按高配置浪费极大,按低配置满足不了要求,基本不存在一个合理折中的储电容量;二是限电往往连续出现,即使前一时段的限电全部储存下来,下一时段又限电了。

 
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