储能系统在电力辅助服务市场中的价值分析与探讨2023

中国电建 湖北工程 HYPEC 湖北省电力测设计院有限公司 POWERCHINAPOWERCHINAHUBEIELECTRICENGINEERINGCO.,LTD 凝心聚力创新共享 诸能系统在电力辅助服务市场中的 价值分析与探讨 夏宇峰 阳光工匠储能网 1 目录 诸能发展概述 储能与辅助服务政策支持储能价值体系分析 储能价值计算案例 储能体系价值探讨 ·阳光工匠储能网 一、储能发展概述 ·阳光工匠储能网 3 1.储能技术分类 储能技术 物理储能电化学储能化学储能储热电磁储能 个 飞轮氩气熔盐超导 抽水蓄能压缩空气铅酸电池 锂电池 液流电池钠流电池燃料电池压缩空气超级电容 ·阳光工匠储能网 4 1.储能技术分类 据不完全统计，截至2021年底，全球已投运储能项自累计装机规模209.4GW，同比增长9%； ：其中电化学储能累计装机规模25.4GW，占比12.2%，2021年电化学新增装机10.2GW，同比增长67.7%； 在各类电化学储能技术中，锂离子电池的累计装机规模最大23GW，占比90.9%。 1.6% 电 3000025000 25366.1 140% 120% 86.2% 12.2% A中国业国研中关村饰商 BC9N 2% 怕盟电池 ~2.2% R电池 0.6% 200001500010000 CNE 15123.7 100% 80% 60% 0.2% 40% 1,8% L压维空气500020% 2.3% 0% 20112012201320142015201620172018201920202021 机R(MW)年期长原（%） 图1：全球电力储能市场累计装机规模（MW%，2000-2021）图2:全球新型储能市场累计装机规模（MW%，2000-2021） 数据来源：CNESA全球储能项目库数据来源：CNESA全球储能项目库阳光工匠储能网 5 1.储能技术分类 截至2021年底，我国已投运储能项目累计装机规模46.1GW，同比增长30%，占全球总规模22%； 抽水蓄能的累计装机39.8GW，占比86.3%，同比增长25%： 其中电化学储能累计装机规模5.73GW，占比12.5%，2021年电化学新增装机2.4GW，同比增长54% 在各类电化学储能技术中，锂离子电池的累计装机规模最大5.14GW，占比89.7% 7000200% 6000 160% 1.2%5000 5.9% 86.3%12.5% 中国能源研 中关村健健 BR电S ~0.9% 120% 4000 S'EBZE 3000745:80% LAE 0.2%2000 40% 任国空气 32% 40.1%1000 0.1% o0% 20112012201320142015201620172018201920202021 装机模(MW)→年增长车（%） 图4:中国电力储能市场累计装机规模（2000-2021）图5：中国新型储能市场累计装机规模（2000-2021） 数据来源：CNESA全球储能项目库数据来源：CNESA全球储能项目库 ·阳光工匠储能网 6 2.储能应用场景 ☆ ☆ ☆ 电源侧 输电侧 配电侧 用户侧 柔化新能源发电曲线降低间歇性发电负荷 局部区域的电网储能 就地峰谷平衡； 微电网，组建风光储 充等微电网系统： 削峰填谷，减少电费备用电源，不间断供 对电网的冲击：减少弃风弃光，消纳 局地调频资源，作为 调频资源统一调度： 提高电能质量，保持电压、频率在合理范 电： 平滑负荷曲线，降低 过剩的发电量； 提高新能源可控性， 地区电网黑启动电源 提高电网系统效率， 围，隔离电网冲击；提高供电可靠性，备 容量电费： 应急保电，时域性负 作为可调节电源减少电网峰谷差，降用电源；荷临时供电。 火电厂备用、调频低发电侧旋转备用与削峰填谷，治理季节 低常规发电的备用量。调频。性局部容量短缺问题 ·阳光工匠储能网 2.储能应用场景 大容量储能 大规模风电 辅助服务 商业分布式发电 分布式储能储热 分布式储能商业储能 居民分布式发电 住宅储能 需求侧响应 阳光工匠储能网 引自美国电科院《ElectricityEnergyStorageTechnologyOptions》 2.储能应用场景 发电领域用户端 分时电价管理 辅助动态运行容量费用管理 取代或延缓新建机组电能质量 商业建筑储能家用储能 辅助服务领域可再生能源接入 调频服务可再生能源平滑输 电压支持出/削峰填谷 调峰服务爬玻率控制 备用容量 电力输配领域分布式发电和微网 无功支持调压 缓解线路阻塞微网运行 延缓输配电扩容升级 变电站直流电源 电能转移和提高能效可再生能源供应和节能并举 ·阳光工匠储能网 2.储能应用场景 截至2020年底，中国已投运的电化学储能项目中，用户侧领域的累计装机规模最大，为1076.9MW，所占比重为38.6%； 2020年，从中国新增投运的电化学储能项目来看，集中式可再生能源并网侧领域的新增装机规模最大，所占比重接近50%； 2020年中国已投运电化学储能项目的应用分布（MW%）2020年中国新增投运电化学储能项目的应用分布（MW%） 集中式可再生 用户侧 用户侧 能源并网，27.0% 38.6% 28.9%集中式可再生 能源并网， 48.0%电网侧， 辅助服务，6.0% 18.4%辅助服务， 电网侧， 19.0% 14.1% 阳光工匠储能网 来源：CNESA 10 2.储能应用场景 应用应用类型应用目的 调峰调频配合电网调峰调频，稳定电网 旋转备用减少备用机组开启时间，减少浪费 电源侧黑启动电厂启动电源新能源弃风奔光利用解决弃风弃光予盾 踪 新能源配合利用新能源平滑输出、提高新能源渗透率、计划曲线跟 储能电站调蜂调频，提供紧急功率支撑 电网侧备用容量解决电网峰值功率 分布式微电网平抑可再生能源电源波动 分时电价管理利用电量峰谷价差获利 用户侧 容量费用管理提高用户自平衡，降低容量费 储能充电站用于电动汽车充电，解决配置能力问题 应急电源/微网提高电源供应可靠和安全性 ·阳光工匠储能网 3.储能系统类型 功率型储能系统能够提供快速的有功支撑，平滑间歇性电源功率波动，增强电网调频能力，大幅提高电网接纳可再生能源的能力，促进可再生能源的集约化开发和利用，充放电倍率≥2C。 储能系统能够大规模地储存电能，增强电网调峰能力，即在负荷低谷时段将电能储存起来，负荷高 容量型峰时段再将其放出，在一定程度上缓解负荷高峰期的缺电状态，提高系统效率和输配电设备的利用率 延缓新的发电机组和输电线路的建设，节约大量投资。充放电倍率0.5C 在电力系统遇到大的扰动时，储能系统可以瞬时吸收或释放能量，避免系统失稳，恢复正常运行 平衡型对于对电压暂降和短时中断等暂态电能质量问题特别敏感的用电负荷，储能技术可以快速补偿各种电能 质量扰动，保证优质供电在系统因故障而停电时，储能系统又可以起到大型不间断电源的作用，充放 电倍率介于0.5C~2C 阳光工匠储能网 12 二、储能与辅助服务政策支持 阳光工匠储能网 13 1.国家政策 序号文件名文号政策解读 1关于促进储能技术与产业发展的指导意见发改办能源【2019】725号行动计划是指导意见的具体工作落实文件 2019-2020年行动计划 见的具体工作落实文件 2输配电定价成本监审办法本费用不得计入输配电定价成本， 3关手加强储能标准化作的实施方案 国能综通科技【2020】3号积极推进关键储能标准制定，鼓励新兴储能技术和应用的标准研究工作，是指导意 储能技术专业学科发展行动计划（2020 立足产业发展重大需求，统筹整合高等教育资源，加快建立发展储能技术学科专业 4教高函【2020】1号加快培养急需紧缺人才，破解共性和瓶颈技术，是推动我国储能产业和能源高质 2024年） 量发展的现实需要和必然选择。 关于建立健全清洁能源消纳长效机制的指导对加快形成有利于清洁能源消纳的电力市场机制、全面提升电力系统调节能力、和 意见 5国家能源局着力推动清洁能源消纳模式创新方面，都提出鼓励推动电储能建设和参与，以促进 清洁能源高质量发展。 电力源网荷储一体化和多能互补作为提升电力发展质量和效率的重要抓手，符合新 展的指导意见 6关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发国家发改委、能源局代电力系统的建设方向，符合能源电力绿色低碳发展的相关要求，有助于促进非 化石能源加快发展，提高我国在应对气候变化中的自主责献度，提升能源清洁利用 水平、电力系统运行效率和电力供应保障能力 7关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策国家发改委、能源局完菁灵活性电源建设和运行机制、完善电力需求响应机制措施的意见发改能源【2022】206号 国能发监管规【2021]61对储能参与系统一二次调频、调峰、备用、爬坡、转动惯量、无功平衡等提出了补 8电力辅助服务管理办法号偿与分摊机制，电力用户参与分担共享机制，以及跨区电力辅助服务机制 C阳光工匠储能网 14 2.新能源侧配置储能政策 序号 1 省份 河北 政策文件关于推进风电、光伏发电科学有序发展的实施方案（征求意见稿） 新能源+储能 支持风电光伏按10%左右比例配套建设储能设施 2 山东 2021年全省能源工作指导意见 新能源场站原则上配置不低于10%储能设施。 3 山西（大同） 大同市关于支持和推动储能产业高质量发展的实施意见 增量新能源项目全部配置储能设施，配置比例不低于5% 4 陕西 关于促进陕西省可再生能源高质量发展✁意见（征求意见稿 5 甘肃 关于加快推进全省新能源存量项目建设工作的通知 6 内蒙古 2020年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知 ）陕北地区新能源不低于10%以上，其中榆林不低于20%，储能时长不低于 2小时。 鼓励在建存量项目按河西5市配置10%-20%储能、其他地区按5%-10%配 置储能，储能时长均不小于2小时。 光伏电站储能容量不低于5%、储能时长在1小时以上 7 青海 关于印发支持储能产业发展若干措施（试行）的通知 新建新能源配置储能容量原则上不低于10%，时长2小时以上 8 宁夏 关于加快促进自治区储能健康有序发展的指导意见（征求意见稿） 不低于新能源装机的10%、连续储能时长2小时以上。 9 新疆 关于在全疆开展发电侧储能电站建设试点的通知 光伏电站装机的20%，连续储能时长2小时以上 10河南 关于加快推动河南省储能设施建设的指导意见 储能配置比例不低于10%、连续储能时长2小时以上 11湖南 关于做好储能项目站址初选工作的通知 风电20%、光伏10%，储能时长2小时 12湖北 关于开展2020年平价风电和平价光伏发电项自竞争配置工作的通知 风储项目配备的储能容量不得低于风电项目配置容量的10% 13江西 关于做好2021年新增光伏发电项目竞争优选有关工作的通知 不低于光伏电站装机规模的10%，时长1小时 14浙江（衢州）关于加快建立衢州市清洁能源消纳长效机制的通知储能按照发电装机容量的10%配置 15贵州关于上报2021年光伏发电项目计划的通知送出消纳受限区域需配备10%的储能 广西关于第二次征求广西2021年度风电、光伏竞争性配置评分及申报方案鼓励储能配置5%~10%，时长不低于2小时 16有关意见的函 17海南关于开展2021年度海南省集中式光伏发电平价上网项目工作的通知 15 3.电力辅助服务政策 序号省份政策文件储能规模准入门槛调峰补偿价格 1 青海 青海省电力辅助服务市场运营规则 10MW/20MWh及以上 2 湖南 湖南省电力辅助服务市场交易规则（试行） 10MW及以上 3 安徽 安徽省电力调峰辅助服务市场运营规则（试行） 10MW/40MWh及以上 4 东北 东北电力辅助服务市场运营规则（暂行） 10MW/40MWh及以上 储能与风电场、太阳能电站双边协商议价 储能参与电网调峰0.5元/kWh 深度调峰：上限200元/MWh紧急短时调峰：上限600元/MWh 发电侧储能调峰报价上限按火电深度调峰限额执行 5江苏 江苏电力辅助服务（调峰）市场