中國與可再生能源相關(guān)的儲能應用中有一大類是集中式風光電站(可再生能源并網(wǎng))儲能應用,。在我國風電,、光伏消納困難的“三北”地區(qū),，主要為集中式風光電站,，儲能應用于這一領(lǐng)域主要的作用為削峰填谷,、平滑出力,、跟蹤計劃出力,、輔助電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行等,。

　　目前中國集中式風光電站儲能應用,，基本上全部與某一風光電站配套建設(shè)(這里稱為整合型儲能系統(tǒng)),。

　　整合型儲能系統(tǒng),，一方面投資建設(shè)由風光電站業(yè)主負責，大量投資成本的增加有可能會減緩儲能電站的建設(shè)步伐;另一方面,，其生產(chǎn)運營由風光電站運營,，因此電網(wǎng)不能從全局最優(yōu)化的角度調(diào)度儲能資源，儲能可實現(xiàn)的功能大打折扣;再者,，與風光電站捆綁運營時,，還需區(qū)分風光電站和電網(wǎng)的收益，才能正確結(jié)算,，因此對最后的付費機制的設(shè)定,，也造成了一定的困難。

　　為了解決以上難題,，比亞迪提出了在集中式風光電站區(qū)域建設(shè)獨立電池儲能電站的構(gòu)想,，希望通過協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)風光電站和儲能電站的運行，在目前成本較高的前提下,，最大程度上發(fā)揮儲能電站的價值,，促進儲能商業(yè)化應用，幫助新能源解決消納難題,。

　　1,、獨立電池儲能電站解決方案介紹

　　在新能源發(fā)電集中地區(qū)的330KV(或類似電壓等級)的母線上，選擇合適地點建立獨立的電池儲能電站(ESS),，該ESS相當于小型抽水蓄能電站,，ESS直接接受當?shù)厥〖?或地區(qū)級)電網(wǎng)調(diào)度控制，省調(diào)(或地調(diào))依據(jù)該母線各個風力發(fā)電站和光伏電站的出力預測以及實時母線電壓,、頻率等情況,，控制ESS的充電和放電，達到平滑輸出,、調(diào)峰,、調(diào)頻的目的。

　　以甘肅橋灣330KV輸變電站為例,，采用該方式,，需要為橋灣地區(qū)600MW的風電配備120MW/240MW的獨立儲能電站。

　　甘肅橋灣地區(qū)有4個風電場 (華潤橋灣第一風電場200MW,、華能橋灣第二風電場200MW,、橋灣第三北風電場 、橋灣第三北風電場100MW,、橋灣第三南風電場100MW)將合建一座橋灣橋灣330kV升壓變電所,。

　　目前橋灣風電場的出力波動較大，從小于15%的出力到大于80%的出力,，一般每隔幾天都會發(fā)生一次,，甚至日內(nèi)都會出現(xiàn)從接近零出力到額定出力的大范圍波動,。連續(xù)數(shù)日出力很小和很大的情況比較罕見，日出力波動30% -50% 比較常見,。風電波動和不可以預測性,，給甘肅骨干網(wǎng)造成了巨大的壓力。

　　配置儲能系統(tǒng)對風電輸出功率波動進行平抑,，綜合計算，將目前橋灣330kV變電站1min最大波動率3.6%,，最大波動量21.6MW下降到8MW,，需要配置儲能約120MW/240MWh。

　　圖 1 橋灣及附近區(qū)域風電場分布情況 資料來源：比亞迪

　　2,、與現(xiàn)有方式的對比分析

　　獨立電池儲能電站解決方案與現(xiàn)有的整合型儲能系統(tǒng)相比,，具有以下優(yōu)點：

　　(1)可實現(xiàn)較多的功能

　　由于獨立型儲能電站可由電網(wǎng)直接調(diào)度，與區(qū)域內(nèi)多個風光電站協(xié)調(diào)運行,，從原理上看,，可類似于小型抽水蓄能電站，可為電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行提供多重服務,。例如：調(diào)峰,、調(diào)頻、備用,、跟蹤計劃發(fā)電,、平滑風電出力等。

　　(2)儲能計量及價值核算相對簡單

　　由于儲能電站獨立運營,，相對整合型儲能系統(tǒng),，其調(diào)節(jié)電量容易統(tǒng)計，另外,，再為電網(wǎng)提供輔助服務時,，服務的種類及計量也相對容易，因此會一定程度上簡化儲能電站的運營難度,，并促進儲能電站根據(jù)電力市場相關(guān)機制形成一定的商業(yè)模式,。

　　(3)投資主體清晰，評估容易

　　獨立儲能電站與發(fā)電設(shè)備徹底分開,，在投資界面上,，主體清晰明確，因此其產(chǎn)權(quán)與收益也會相應明晰,，如有儲能補貼,，則補貼的主體也相應確實。另外,，在進行投資評估時,，由于主體明晰,，投資評估的難度也會相應降低。這有利于提升投資人投資儲能電站的積極性,，促進儲能項目的開展,。

　　(4)國家儲能補貼政策出臺更具針對性

　　由于與發(fā)電設(shè)備分開，因此在出臺儲能補貼政策時,，更容易明晰儲能本身的價值,，以及確定補貼的方式與額度。另外,，在排除發(fā)電設(shè)備的投資成本后,，獨立儲能電站的投資體量也會大大下降，從而補貼的總體量也會相應下降,。

　　3,、促進獨立電池儲能電站發(fā)展的建議

　　為促進獨立電池儲能電站的發(fā)展，政府及電網(wǎng)企業(yè)應從以下幾方面進行布局：

　　(1)明確獨立儲能電站的補貼或計費方式

　　明確補貼或計費方式,，對儲能系統(tǒng),，不僅是獨立儲能電站，建立商業(yè)模式至關(guān)重要,。目前尚無明確的政策對儲能系統(tǒng)參與電力市場做出規(guī)定,，包括參與方式、計費標準,、補貼標準等,。

　　能源局發(fā)布的《關(guān)于促進電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務補償(市場)機制試點工作的通知》，準許10MW/40MWh以上的電儲能系統(tǒng)(含整合型儲能系統(tǒng),、獨立型儲能系統(tǒng))參與輔助服務市場,，提供調(diào)峰、調(diào)頻服務,，但具體的結(jié)算方式并未制定,。

　　對于獨立儲能電站補貼及結(jié)算的方式，應避免只考慮一次性建設(shè)補貼,，能促進電站持久運營的電價,、補貼機制的制定可促進儲能電站在電網(wǎng)中長久發(fā)揮作用，可以考慮以下兩種形式：

　　采用類似于抽水蓄能的結(jié)算方式,，設(shè)置價格機制

　　獨立儲能電站從功能上講,，與小型抽數(shù)蓄能電站類似，因此可以借鑒抽水蓄能的管理方式進行設(shè)定,，從而形成可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)營模式,。

　　目前我國的抽水蓄能電站，經(jīng)營模式及定價機制如下：

　　表 1 中國抽水蓄能電站的經(jīng)營模式及電價機制,，資料來源：CNESA

　　如采用容量電價的形式,，假設(shè)容量電價為600元/(kW*年),，上述橋灣變電站600MW風電120MW/240MWh儲能系統(tǒng)，在額外提供30%的建設(shè)費用(電站總投資約7.2億元,，30%建設(shè)補貼約2.16億元)的情況下,，預計投資回收年限為7年左右，對于投資者來說,，將具有一定的吸引力,。

　　納入電力系統(tǒng)輔助服務范疇，制定相關(guān)政策,，促進儲能電站參與輔助服務

　　《關(guān)于促進電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務補償(市場)機制試點工作的通知》已經(jīng)允許儲能參與電力輔助服務,，但相關(guān)的結(jié)算機制并未確定。在現(xiàn)行主要以火電機組參與的電力輔助服務市場中,，“三北”地區(qū)調(diào)峰的結(jié)算方式如下：

　　表 2 “三北”地區(qū)調(diào)峰輔助服務現(xiàn)行結(jié)算方法 資料來源：CNESA

　　同樣以橋灣變電站120MW/240MWh獨立儲能電站為例，假設(shè)一天參與兩次調(diào)峰,，且儲存的電量在用電高峰時段按照風電上網(wǎng)電價賣出(按0.5元/kWh計算),，充放電效率90%，一年按365天計算,，則不同地區(qū)的收益情況如下表：

　　如儲能電站進一步參與其他輔助服務,，例如調(diào)頻輔助服務，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計,，有可能獲得更多的收益,，進而進一步縮短投資回報期。

　　對于儲能系統(tǒng)來說,，可以參與輔助服務市場,，顯然可以促使儲能形成一定的商業(yè)模式，目前還沒有明確的儲能參與輔助服務市場的規(guī)則制定,，但如果按照現(xiàn)行的模式,，在一些地區(qū)已經(jīng)具備盈利空間，未來應根據(jù)儲能的特點,，制定適應的規(guī)則,，促進儲能的應用。

　　(2)制定更嚴格的風電,、光伏準入規(guī)則,，促進儲能應用

　　例如對風電、光伏的電能質(zhì)量制定嚴格的標準,，促進儲能應用,。目前的標準較為寬松，風電站,、光伏電站在提高風電,、光伏發(fā)電質(zhì)量的問題上,，動力不足。

　　以風電的波動率為例,，根據(jù)2005年發(fā)布的《風電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》,，我國風電場的波動率的控制標準如下：

　　表 3 我國風電波動率控制標準

　　張北風光儲輸示范項目的相關(guān)經(jīng)驗表明，以上標準不足以促進儲能的應用,。制定更嚴格的標準,，在沒有儲能設(shè)備的參與的情況下，達標困難,，例如每分鐘變化率2%,，每十分鐘變化率7%， 這將大大促進風光電站應用儲能的積極性,。

　　(3)明確電網(wǎng)的責任

　　在前期電網(wǎng)建設(shè)運營示范項目,，積累相關(guān)調(diào)度管理經(jīng)驗后，儲能電站的建設(shè)應該從電網(wǎng)釋放,，儲能建設(shè)的投資方應向獨立于電網(wǎng)的第三方轉(zhuǎn)移,，而電網(wǎng)將主要承擔以下責任：

　　主動為儲能設(shè)施接入電網(wǎng)提供服務;

　　電力調(diào)度機構(gòu)負責并準確計量儲能電站電量、電力服務,，按規(guī)定及時結(jié)算儲能電站收益;

　　協(xié)調(diào)區(qū)域風電站與儲能電站的運營,，提供相關(guān)電力數(shù)據(jù)，幫助研究,、制定儲能電站的優(yōu)化運行策略,。

　　結(jié)合運行情況，研究制定儲能電站并網(wǎng)標準,，規(guī)范儲能電站運行;

　　積極協(xié)助建立電力輔助市場,。