CWPE2019：國網浙江電力主任趙波：微電網中儲能的價值評估與平臺開發

 

　　以下為演講實錄：

 

　　第一次參加電器學會的論壇，因為我參加電力的比較多，其實風電我不是專家，也沒有做過太多的東西，微電網技術做了一些工作，應該在國內我們是2008年開始做微電網，做得最早的一批從事微電網的一些人，也做了很多的示范工程。剛才有同事講了微電網工程，有很多的感觸，他講了很多關鍵技術，確實也是微電網這么多年來發展的我們研究的重要技術，在示范工程上或多或少都能夠遇到這個問題。

 

　　所以我今天講的題和微電網也一些差距，但是我想講的在微電網中最重要的元素就是儲能的這個元素在微電網中的作用。剛才那個同事在第一個關鍵技術就是在微電網中，最重要的是前期的優化設計，但是在國內恰恰對前期的優化設計本身的研究并不是太 重視，所以我們有很多的示范工程，微電網不是很成功，就是因為前期的優化設計過于拍腦袋。打個比方如果以風電機組的廠家為主做微電網工程，現在不敢說了，很多年前保證微電網機組上升很大，如果是電池廠家做微電網的工程電池容量肯定會上升很大，導致微電網在投運的時候不能按照標準去做這個事情，甚至打官司在前幾年都有發生。所以我今天講的是在微電網中我們的儲能系統怎么去做配置？它的配置需要哪些技術的指導？

 

　　首先第一部分微電網儲能的價值。

 

　　大家知道儲能的價值很大，不管是在電源側、電網側和用戶側它都有可能各自的作用，所以儲能系統在美國EPR的報告中，他把儲能劃分的功能可以劃分到27類，在不同的電力系統的各個環節中的利用有不同的價值可以體現。

 

　　而我們重點說微電網中儲能的價值。在微電網中可以削峰添補，可以需量控制，可以可靠性+電能質量，甚至可以和用戶的互動做需求的管理。但是微電網最重要的是提高分布式電源的消納能力，這都是微電網的儲能價值。但是我設計一個微電網，我的儲能不是單純地僅僅是提高分布式電源的消納，也不是單純地降低我的用戶需量電價，更不是僅僅是做一個簡單的需求側管理削峰填補。現在我們國內大多數的研究儲能的價值太過于單一，本身儲能的成本已經過高，尤其是分時電價并不是太大的情況下，很多的儲能項目很難獲利，就是我們只了解了儲能的單一功能。

 

　　在國外，每個儲能項目有非常詳細的設計，剛才倒回來說我們近幾年有很多海外項目，微電網現在最好的需量是在海外，但是我們和很多海外項目做了接觸之后，發現海外項目很少讓中國人做前期的咨詢，因為國外的咨詢非常有體系性，而且他的咨詢費非常昂貴。因此在國外每個儲能項目會問五個問題，我要回答五個問題：

 

　　第一個問題是我這個項目，微電網中要配置多大的容量？何種類型的儲能可以實現收益最大化？類型不同，收益不同。

 

　　第二個問題是基于所處的市場環境，儲能系統該參與哪些功能應用？就是每個項目剛才說大風的那個項目，它的除了平 移風電，是不是還參與了削峰填補，在用戶側是不是還能有效降低用戶側的需量電價？

 

　　第三個問題各種功能，如果你是參與了不同的功能，各種不同的收益又是如何計算的？

 

　　第四個問題為了最大化收益，儲能系統所需采用的控制策略是什么策略？如果我選削峰填補的同時還要參與需求的響應，甚至在有些項目我是否可以參與調頻？所以它的控制策略是怎么制定的？

 

　　最后一個是盈利能力如何評價？我們看了很多海外的咨詢報告，別人對這五個問題做了深入的研究，對每一個項目做深入的研究，所以他會回答這個項目到底是上還是不上，如果是上是多大容量？何種儲能？而國內恰恰這方面是欠缺的，這就是在國內某一個很大的企業就是簡單的Excel表做了一個非常粗略的價格估算，然后去決定這個項目到底 上不上。

 

　　這幾年調研國內我們發現國內人在做這種項目的前期評估的時候僅僅是針對單一儲能的功能評估，比如削峰填補什么時候沖，什么時候放，用一張Excel表就能做出來，一個項目的儲能項目如果是時間計算，如果第一年的收益和第三年，第五年和第八年的收益完全不一樣，因為儲能的壽命在逐年衰減。所以國內的評估結果往往會給投資決策者作出誤導，因為他們非常粗略的計算方法也許是當前，但是真正運行中兩年三年后發現問題了，這個項目可能就會失敗，其中很多微電網項目為什么是失敗的？就是因為前期的分析太過于簡單了。

 

　　因為我做微電網，所以從2008年開始我們就做儲能項目。我們希望國內有沒有人做這樣的事情，真正去做一個快捷高效的評估計算，去做一個整體統一的流程規范，像國外的人一樣回答五個問題。

 

　　做這件事之前我們就去學國外的人怎么做。但是我們發現國外的人也有類似的，他們很重視儲能的前期評估，這是我們所收到的今年為止全世界所有做儲能評估價值的軟件，只有美國人在做，歐洲人也沒有在做。我們仔細去看一下2012年美國能源部DOE做這件事情，2013年太平洋西北國家實驗室，到了2019年發布了兩個評估軟件一個叫EPII，一個叫圣地亞美國實驗室2019，我們就去用，深入理解這個軟件，甚至它的公式去了解，最后發現美國電科院這幾個都是研發單位，都是學術機構，他們的產品都是原型產品為主，主要以學術產品為主，尚未過渡到商用化的應用階段。最大的問題是我們把這幾個軟件做了主要的分析，主要優勢和缺陷都做了充分分析之后，發現了最大的問題，美國所有的軟件是基于美國電力市場的環境和政策，不適合中國國情，尤其2019年發布的幾個軟件都是完全基于美國的電力市場，我們把中國的參數，中國的項目帶進去做由于他們的電力市場比中國的市場完善得多，有很多的規則是我們不具備的，所以我們用他們的軟件去評估國內的相關項目完全不合適，評估出來可能根本就不符合我們的國情。

 

　　因此，到2017年末開始，基于我們對儲能的理解尤其是我們對儲能這幾年用在不同的場景尤其是微電網也好，在電網側、電源側我們都有參與相關的項目，我們決定想開發中國版的儲能的評估軟件。當時想的時候一定要基于這樣的特色：第一基于國內市場環境與儲能政策體系，其他的是基于軟件的一些操作界面。這就是軟件架構的問題，時間關系不多說了。

 

　　現在開發出來的軟件平臺主要有三大模塊：第一大模塊是優化配置模塊，什么叫優化配置模塊？我們想上一個項目，不知道這個地方上多大的容量、多大功率、運行策略是什么，然后優質配置模塊；優化運行模塊就是我想上一個項目，我的儲能容量和功率定了，你怎么教我得到最優的獲利方案；第三個是靈敏度分析模塊，對優化配置方案和運行優化方案的結果進行靈敏度分析，分析儲能成本、儲能類型、利率包括貸款比率等等都可以做分析，給用戶一個非常詳細的投資決策信息。

 

　　這就是我們軟件的程序流程模塊。這些軟件的程序流程模塊充分地借鑒國外的軟件思維，體現了中國的一些特色。這個是軟件現在所實現的所有的儲能，我們認為在中國能夠做到的一些功能。

 

　　剛才說的軟件要符合中國特色，我的軟件要在浙江省上一個儲能系統，而且這個儲能系統中要去參與需求側響應，但是這個軟件自動把最新的浙江省電力需求的響應相關的文件模型導入，這個模型和我們的評估模型進行結合。比如這個儲能項目要在廣州參加電網調頻，他會把南方電網儲能的管理實施細則和一些模型和現有的儲能模型計算出來，這就有中國自己的特色。

 

　　當然我們軟件最有特色的是組合功能，單一的儲能的功能是沒有發揮真正的儲能價值。所以很多人說中國沒有電力市場，你怎么發揮儲能的負荷功能。現在我們在浙江做了用戶側的儲能，第一最主要的價值就是分時電價管理也就是所謂的削峰填補是沒有問題，可能是最大的收益，但是我們說你上的這個儲能你的用電需量可以有效減少，這部分可以節約一部分的成本，他說可以，他上了儲能之后報批容量都減少了，用電需量是可以做的。當上了一定容量之后，可以給你參加需求側響應，需求側響應也可以掙一部分錢，如果是組合功能就比單一的控制策略復雜得多，因為你要在分時電價管理的時候，需求側響應上來的時候要有足夠的容量做這個事。

 

　　這個就是我們負荷功能的模型，時間關系不說了。

 

　　當然我們的儲能就像剛才說的隨著時間的推移，周期內你的儲能壽命是逐漸減少的，所以你評估的時候不能用單一的儲能壽命模型，隨著充放電多少，它的壽命是逐漸減少，在我們的模型中也有充分的思考。

 

　　這是軟件平臺的進入界面，三大模塊，如果你要上在什么地方，可以根據你選的這個地方，你先選擇地方，他會自動地搜索出你這個地方有些什么樣的政策，有政策還是無政策，這個地方的基本電價是什么，它會去搜索出來。儲能項目到底是一次性投資、貸款、租賃等等可以去篩選。這個就是負荷功能，如果我們現在以一個用戶側的案例來說，如果這個用戶側我認為它需要有三種功能分時的管理和用量需量加上需求側的反映，勾選的這三個功能會讓你篩選什么是主要功能，什么是次要功能，需求側響應什么時候去響應。這是儲能的模型，這是用戶的一些數據。提交計算任務，可以查看優化結果，查看優化結果之后夠可以給出在那個項目中多大容量、放電倍率是多少。人家說是否太簡單了？下面我們要算的就是可以把一個投資周期里面的年利率、收入都可以展現出來，尤其是剛開始投資的時候是負的，哪一年開始是盈利，盈利多少就可以做計算。這個就是我們計算上儲能和不上儲能，全年的運維曲線、峰值曲線等等得可以做計算，非常清晰。還有典型日的儲能系統，到底這個儲能是什么時候充放電。當然最邊上最有意思，我用了負荷儲能，如果是分時電價的時候，如果僅僅是參與分時電價比如100元的效益只有93的效益是屬于分時電價，我用的用電需量管理和需求側響應我增加了8%的收益，8%的收益是非常多的。這就是一些靈敏度投資，我們可以做靈敏度分析，可以做儲能的單價，也可以做儲能不同的單價對它的投資回報率。如果你的全 生命周期到了第五年做置換的時候也許技術的發展我的單價會有降低，這個時候就可以做靈敏度分析。

 

　　大概就是這樣，時間關系不多說，如果大家感興趣的話可以進一步地交流這個課題。

 

　　（內容來自現場速記，未經本人審核）