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睿能世纪高级副总裁王平洋:火电厂储能联合调频电站投资运营体系

发布时间:2019-06-19 02:36 来源:未知 编辑:admin

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  2019年5月18-20日,“ESIE2019储能国际峰会暨展览会”如期举行,会上,北京睿能世纪科技有限公司高级副总裁王平洋进行了发言。他提到:“我们认为这个技术,像火电机组跟储能调频电站是天然的一对好CP,因为火电机组能给储能电站提供无限的、不间断的、稳定的电源。储能调频电站能给火电机组提供快速的存储、及时释放,能够在调频的技术上实现快速调节和精准调节。所以他们两个是天然的互补。”

  今天很荣幸在这里给大家介绍一下睿能公司最近的进展、状况,还有我们对火电储能联合调频电站的投资运营的评价体系。这个技术今天很多专家朋友们都已经讲过了,我就不再重复。我们认为这个技术,像火电机组跟储能调频电站是天然的一对好CP,因为火电机组能给储能电站提供无限的、不间断的、稳定的电源。储能调频电站能给火电机组提供快速的存储、及时释放,能够在调频的技术上实现快速调节和精准调节。所以他们两个是天然的互补。之前看有很多专家朋友们也讲了国内现在辅助服务的状况,我们这项业务最早是依托于国内的电力行业的两个《细则》,在去年中国的两个《细则》辅助服务总的费用达到147亿,调频这块大概占了20%多,将近30%,大概41.6亿,电化学的储能电站2018年开始大规模的爆发,可能一年就会翻一倍,将来可能一年翻三倍、五倍,形势还是喜人的。我们实际上是最早的时候看到了国内的电网调频的资源有一些不足,在华北地区,尤其三北地区,火电机组长期承担调频认为,发电煤耗增多,机组排放也会超标,其实这个道理跟开车一样,如果我们保持在一个相对稳定的速度,比如时速80公里,时速100公里,对车和耗油来说是最经济的。如果我们开车过程中频繁刹车和加速造成磨损严重,油耗增多,排放也超标。睿能是比较早的发现了这个问题,实际上这些问题在我们国内的电力行业早就有共识,但是我们睿能是借鉴了北美最早的储能在调频方面应用的经验,我们觉得在中国是不是可以把储能系统跟火电机组联合在一起,解决发电行业的痛点。我们公司是2011年成立的,这个业务对我们团队来说挑战还是很高的,因为这个业务相对来说比较复杂,我们的团队又要懂电网的调度又要懂火电机组的特性,又要懂电池和储能系统的选型,所以我们公司虽然人不多,但是基本上都是这个行业内的专家。目前为止已经开发持有运营大概近100MW的储能调频电站,我们的主营业务是储能调频电站的投资、建设、运营、持有,我们目前和过去一直专注于做这一件事,我们在现在和将来也研发我们睿能自主的系统,像我们这个系统有一个迭代的过程。2013年的时候我们基本上是石景山项目是全球的首个火电储能联合项目,那是我们的第一代系统。到2019年的时候(今年)我们正在努力开发我们自己的自主研发的新系统,大概在明年春季应该能投入市场。我们的目标:做集成我们多年来储能联合调频的电站的运营的经验,能开发出一套全球范围内最安全可靠、性价比最高的系统。电气电子设备、变流器、逆变器、开关柜,这些东西都是比较标准的、成熟的设备,我们的调频的工况对设备的寿命基本上没有太多的影响。调频的特殊工况和高负荷的工况影响最大的实际上就是系统之内的电池,电池是系统的主要的关键设备,它也是一个变动成本,所以我们主要是关注整体设备,部分电池的寿命和工况及使用方法。我们睿能自主研发的调度控制平台是我们的一个核心的优势。因为这个调度控制平台决定了储能联合调频电站的成本与收益。为什么会这么说呢?因为我们这个控制调度平台是在最顶层,他会控制整个系统的损耗、电池的损耗,电池在什么情况下怎么来使用,这个是决定了我们的运营成本。收益:调度控制平台里面有一套算法,是专门针对电网的调度方式,我们有专门的一套控制系统跟踪电网的调频指令。到底能跟多少指令?到底能抓住多少指令?累积下来一天能做多少MW的收益?这个是有一个最优的成本与收益的比,所以这些都是由我们的控制调度平台来实现的。我们今天主要讲的是储能调频电站的投资运营评价体系,为什么会有这么一套体系?是有一些我们自己的观点在内。它主要是针对国内的储能调频高强度的工况。我们观察过发达国家的电力市场,像北美、英国、德国、澳大利亚。我们看实际上调频的工况在国内负荷最高,大概是欧美发达国家的3-7倍。我们这个系统和电站更符合储能调频应用的特点,储能调频应用的特点跟调峰和用户侧的特点不一样,调峰和用户侧一天充放两次,满充满放,调峰多一些,一天两次,我们的储能京津唐地区大概一天要充放1000-1500次,甚至多的时候有2000次,这个电池是持续不断一直在充放的状态。所以我们要构建这个体系,就要看我们到底怎么使用电池?经济与环保的收益到底是什么样的?如果电池很快就达到了寿命,就要更换新电池,这个在我们看来也是要尽量避免的,因为废旧电池的处理也是一个比较大的难题。储能系统的循环寿命特性和应用的实际需求是需要储能电站的寿命尽量与火电机组的寿命相匹配的,比如机组寿命还有20年,我们这个系统只用了两年,对电场来说成本也是挺高的。评价方式:基于睿能在山西、京津唐、蒙西这三个区域,实际项目运行的数据构建了模型。模拟我们的电站十年的运行工况,来统计每次充放电实际的成本,通过成本的效益分析,我们准确、客观的评价储能调频应用中储能调频电站真实的设备使用成本。我们相对于储能调频电站初始的投资来说我们更关注的是在长周期内设备的真实的损耗和真实的使用成本,与储能调频电站收益的最优比。关键是我们要做到储能调频电站的净效益最优,储能调频电站寿命期内,净效益最优的意思是一方面考虑成本,包括一次性投资成本,里边有设备的初始成本和设备的更换成本和设备的损耗成本,相对于一次性投资成本来说我们更关注设备的损耗成本,在项目周期内我们要看我们的成本跟收益能做到什么样的比例?效益就是调频收入,大家看右边那个图表,橙色的这个是睿能已经投运的电站,它能做到的净效益最优,我们看系统成本(初始投资成本),初始投资成本比其他国内的储能调频电站更高一些,但是我们的系统,因为从能量管理系统、EMS到电池管理系统BMS,到电芯的特性,因为睿能的选型经验是比较丰富的,所以我们的系统能做到整个项目周期内可以满充满放26000次,其他的储能调频电站基本在5000次,所以我们的系统循环次数是远远高于他们。我们每一次单次满充满放循环的成本要远远低于他们,我们每一次单词的满充满放的收益要略高于他们,所以单词满充满放收益和成本比例是我们最看重的指标。储能调频电站满负荷调频能力,就是单词满充放的成本和收益,这是我们做投资决策的时候比较重要的一个指标,我们更重点关注实际运营中的调频服务能力。单次的满负荷调频成本与收入,这是我们的关键指标。因为相比于用户化侧和电网侧,发电侧的电池衰减更严重,我们的系统最多一天充放电2000次,所以相对于电芯本身的寿命,我们更关注通过合理使用系统和电芯还有高效的集成,如何提高储能电站的整体寿命。我们在做项目投资的时候我们有一个相对来说比较细致和复杂的投资决策过程,在投资决策过程中,一般流程是这样,我们如果想在哪一个火电机组上配套我们的储能调频电站,我们会到电场在机组那儿收集到足够强机组自身的资料,部分容量和历史的调频的数据,有很多数据我们会拿回来到我们公司的仿真系统做模拟,这个仿真系统实际上已经很多年的,它是有多年的运营经验的大数据在里边。所以从项目之前的仿真跟项目之后实际的收益相比,误差率是非常低的。我们会根据火电机组所在的不同的区域,根据电网的调度的政策、调度的方式,两个《细则》公示跟规定我们算,到底针对不同规模的机组配多大规模的储能电站?有一个很有意思的例子,睿能最早做了两个9MW的项目,都是配30MW的机组,慢慢的变成了一个不成文的规矩。现在我们在做项目的时候很多电场会问我们,为什么你30MW的机组一定要配9MW的项目?实际上我们是根据仿真模型算出来的,它不是一个固定的比例,像有一些百万电场,说我要上就要上30MW,我们有时候算24MW已经足够满足他要求,而且是投资跟收益最优的比例。我们在仿真系统上预测储能电站投运以后的负荷曲线,还有收益测算,我们会根据所有的数据来决策,确定电站的功率,我们要投资多大的电站,大概是多少钱,我们能收益多少钱,我们要找一个最优的比。我们提前做风险的评估,实际上做这个行业最重要的一个风险,一个是政策方面,我们肯定是有风险的,因为我们这种业务模式,商业模式是基于两个细则来做的,两个细则在设计的时候并没有考虑储能,它是火电跟电网之间的一个规定,两个《细则》根据能源结构的变化,根据区域内的负荷的变动,可能过一段时间就有一个调整,所以如果一旦调整的话,对我们项目的投资决策也是有影响的,对我们项目实际的收益也是有影响的。运营风险:我们的项目在运营过程中,系统是不是会稳定、可靠、连续的运行,会不会出什么事故?这个我们要提前规避掉。财务风险:在整个长时间的运营周期范围内,随着经济的下滑或者上行,财务成本肯定是有变化,包括从电场那儿能不能按时收回款,这也是我们项目需要评估的。在运营过程中我们会评价,运营过程中监控储能系统的实际运行负荷,根据发电机组的变化调整储能系统运行参数。运营管理体系中,我们搞清楚电力行业的电力的规程、规范,安全的规程、规范,保障设备的可靠性,包括人身安全、应急预案,这些我们都要作为评估的因素。睿能公司是很多行业内的朋友都会跟我说,开玩笑说“你们是这个行业的开山鼻祖”,实际上我们自己是不敢称“开山鼻祖”的,我们可以说我们是第一个吃“螃蟹”的人,吃了这么多螃蟹难免嘴被扎到,我们也是经历了很多坎坷,踩了很多坑,基于这么多年项目实际运行经验我们总结出来了做投资和运营的体系。我们公司之前是主要在做储能调频电站的项目开发、建设、运营,从现在开始,我们也是愿意,因为之前做这个业务的人比较少,主要就我们一家,现在市场上大概有20几家感兴趣的公司都想介入这个业务,而且有很多已经开始做了。我们也开始转变我们的主营业务,我们除了做储能电站运营之外,我们也愿意为各位朋友服务,用我们这么多年的实际运营经验和数据、技术能力,我们可以做电站的投资运营持有,也可以做项目开发转让,我们也可以为储能的电站的投资的运营商,包括储能系统的集成商来提供符合他们要求的服务,尽量满足他们的要求,我们可以做运营维护、设备选型的咨询、项目开发的咨询、可行性研究,我们的新系统明年投入市场以后,我们也可以做设备的销售。睿能从2011年成立到现在,在储能联合调频的技术上大概申请了30几个专利,是有一套完整的专利体系,我们也愿意向各位合作伙伴开放我们的知识产权体系,当然我希望是有偿的。

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