江苏电网侧储能发展分析
国网江苏省电力有限公司经济技术研究院
2018.10
一、储能技术综述
二、江苏电网发展趋势和运行特性预测
三、江苏发展电网侧储能的需求
四、源网荷储系统建设情况
五、电网侧储能发展的思考
•按存储介质,主要包括机械类、电气类、电化学类、化学类及热储能。
•按放电时间,主要包括短放电时间(秒级至分钟级)、中等放电时间(分钟级至小时级)、较长放电时间储能(小时级至天级)
1、抽水蓄能
Ø应用最广泛、最成熟。
Ø容量大(GW级,连续抽发数小时)、寿命长(超过30年)、度电成本低(全生命周期度电成本约0.2-0.3元)。
Ø效率75%左右,建设成本6000元/kW以上,建设周期较长(数年)。
Ø主要的商业模式
(1)两部制电价:容量电价(约500元/kW/年)+电量电价。
(2)政府核定租赁费用:电站建成后租赁给电网公司调度管理,支付租赁费。
Ø受地质条件限制。
2、压缩空气储能
Ø容量大(MW级,连续抽发数小时)、寿命长(30年)、度电成本较低(全生命周期度电成本接近抽水蓄能)。
Ø作用类似抽水蓄能。
Ø效率60%左右,建设成本9000元/kW左右。
Ø大型压缩空气储能需要利用盐穴、矿坑等特殊地理条件建设储气室。
江苏省内常州、淮安有盐穴资源。
电化学储能可灵活布点、响应速度快(毫秒级),是目前各国储能产业研发创新的重点领
域和主要增长点。
不同电化学储能技术各自均存在发展短板,呈现多种技术路线相互竞争、多元化发展的局面。
1、铅炭电池
Ø传统铅蓄电池的改进型。
Ø成本低用户侧储能领域广泛应用(江苏用户侧铅炭电池占比超60%)。
Ø安全性好。
Ø能量密度较低(占地面积较大)。
Ø大倍率充放电能力较差(MW和MWh的比例至少1:4,一般在1:8)。
Ø充放电深度40%-60%(锂电池可达80%)。
2、锂电池
Ø能量密度高、充放电速度快。
Ø张北风光储、深圳宝清主要采用锂电(磷酸铁锂)。
Ø电动汽车行业带来的锂电规模效益、梯次利用,成本可进一步下降。
Ø国内盐湖锂资源丰富。
2、锂电池比较
Ø磷酸铁锂:与其他锂电池相比,安全性、能量密度、成本、寿命、充放电倍率等指标均比较均衡,没有明显的缺点。
在电力储能领域应用较多(张北风光储、深圳宝清、部分用户侧储能)。
Ø三元锂:能量密度很高(适于汽车动力电池)。
价格高于磷酸铁锂。
安全性相对较差,出现过燃烧事件。
3、全钒液流电池
Ø循环寿命长,可超过一万次。
Ø容量衰减后可在线恢复。
Ø成本高。
Ø效率低(70%)。
Ø能量密度低,占地面积大(大连
200MW/800MWh项目,占地76亩)。
Ø需要循环泵等辅助设备,运维较复杂。
4、钠硫电池
Ø成本、寿命、充放电倍率等综合性能较好。
Ø需要300℃~350℃的高温运行条件,具有一定的安全运行风险。
Ø日本发生钠硫电池储能电站火灾,燃烧持续两周。
一、储能技术综述
二、江苏电网发展趋势和运行特性预测
三、江苏发展电网侧储能的需求
四、源网荷储系统建设情况
五、电网侧储能发展的思考
电力需求——电力、电量发展“十二五”以来,江苏全社会最高负荷从6404万
千瓦增长至10333万千瓦,年均增长7.1
%。
“十二五”以来,江苏全社会用电量从3864亿千
瓦时增长至5808亿千瓦时,年均增长6.0%。
全社会最高负荷全社会用电量
9.9%
全社会用电量
负荷
9.6%
6.4%
6.7%
u预计至2025年全社会负荷将达到1.59亿千瓦,全社会电量将达到8450亿千瓦时。
电力需求——负荷利用小时数
近几年江苏季不均衡系数及最大负荷
利用小时数均呈现下降的趋势。
2017年
全省季不均衡系数为0.765,全社会最大
负荷利用小时数为5621小时。
结合江苏近年来最大负荷利用小时数的变化趋势以及江苏产业结构调整方向
,预计 2025 年江苏最大负荷利用小时
达到 5300 小时,2035 年达到 5200 小时。