1、1 1甘肃大规模储能电站项目案例分甘肃大规模储能电站项目案例分析析 拟在甘肃酒泉嘉峪关地区规划建设储能项目总装机1.5GWh，先期建设约 720MWh，采用磷酸铁锂电池。项目地处新疆与西北联网通道的中间位置，受制于通道输电能力限制，在白天 光伏大发时通道送出最为紧张，弃电严重，晚上通道有一定空闲。本项目属于 多能互补储能示范项目，主要为解决新能源消纳问题做示范。2目目 录录项目建设背项目建设背景景一一电力系统概电力系统概况况二二三三盈利模盈利模式式四四储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局五五示范意义与建示范意义与建议议六六3投资估算与经济评投资估算与经济评价价 截至2017年底，全球电
2、化学储能的累计装机规模达到293万千瓦；中国电化学储 能项目累计装机39万千瓦。各类电化学储能技术中，锂离子电池的累计装机占比最大。全球电化学储能市场规模全球电化学储能市场规模数据来源：CNESA项目库，2017年数据来源：CNESA项目库，2017年中国电化学储能市场规模中国电化学储能市场规模项目建设背项目建设背景景4 从全球新增投运电化学储能项目的应用分布上看，2017 年，集中式可再生能源并 网领域的新增装机规模所占比重最大，其次是辅助服务领域。从中国新增投运的电化学储能项目的应用分布上看，2017 年，用户侧领域的新增 装机规模所占比重最大，其次是集中式可再生能源并网领域。全球新增投运
3、的电化学储能应用分布全球新增投运的电化学储能应用分布数据来源：CNESA项目库，2017年数据来源：CNESA项目库，2017年中国新增投运的电化学储能应用分布中国新增投运的电化学储能应用分布数据来源：CNESA项目库，2017年数据来源：CNESA项目库，2017年项目建设背项目建设背景景5价价格格 预预测测项目建设背项目建设背景景6项目建设背项目建设背景景集中式集中式可可 再生能再生能源源 并网领并网领域域青海直流侧光伏储能示范项青海直流侧光伏储能示范项目目 吉林风电场热电混合储能吉林风电场热电混合储能项目项目辅助服辅助服务务 领领域域7用户侧用户侧服服 务领务领域域储能系统联合火电机组参
4、与调频服务的模式快速商业应储能系统联合火电机组参与调频服务的模式快速商业应用用 陆续在京津唐、山西区域开始了调频服务的商业化运陆续在京津唐、山西区域开始了调频服务的商业化运营营在江苏、北京、广东等经济条件较在江苏、北京、广东等经济条件较好、峰谷价差大的好、峰谷价差大的地地 区密集推进商业示范项目的部署开发，采用区密集推进商业示范项目的部署开发，采用“投资投资+运营运营”模式模式 2017 年中国储能市场新增投运储能项目总规模为 121MW 我国大规模储能技术及应用发展的首个指导性政策；指导意见明确了储能产业未来10年的发展目标，标志着储能作为电网中 的主体地位确立；该意见鼓励多种技术路线和应用
5、场景并行发展；指导意见中提出了集中式和分布式储能应用，赋予了能源更丰富的应用 方式。其中，集中式储能电站主要配套传统电网和新能源发电。2017年年10月月11日，国家发展改革委员会等五部委日，国家发展改革委员会等五部委联联 合发布关于促进储能技术与产业发展的指导意见合发布关于促进储能技术与产业发展的指导意见项目建设背项目建设背景景8 在调峰调频需求较大、弃风弃光突出的地区，结合电力系统辅助服务市场建设进度，建设一批装机容量10MW以上的集中式新型储能电站，在 “三北”地区部署5个百兆瓦级电化学储能电站示范工程。开展在风电、光伏发电项目配套建设储能设施的试点工作。鼓励分布式储能应用。到2020年
6、，建成一批不同技术类型、不同应用场景的试点示范项目。2018年年2月月28日，国家发展改革委、国家能源日，国家发展改革委、国家能源局局 发布关于提升电力系统调节能力的指导意见发布关于提升电力系统调节能力的指导意见项目建设背项目建设背景景9 促进发电侧电储能设施参与调峰调频辅助服务。在发电侧建设的电储能设施，可与机组联合参与调峰调频，或作为独立主体参与辅助服务市场 交易。其中，作为独立主体参与调峰的电储能设施，充电功率应在10兆 瓦及以上、持续充电时间应在4小时及以上。电储能放电电量等同于发 电厂发电量，按照发电厂相关合同电价结算；2016年年6月月7日发布国家能源局关于促进电储日发布国家能源局
7、关于促进电储能能 参与参与“三北三北”地区电力辅助服务补偿（市场）地区电力辅助服务补偿（市场）机机 制试点工作的通知国能监管制试点工作的通知国能监管2016164号号项目建设背项目建设背景景10 2017年11月国家能源局发布完善电力辅助服务补偿（市场）机制工作方案，提出鼓励储能设备、需求侧资源参与提供电力辅助服务，允 许第三方参与提供电力辅助服务。截至目前，国家已批复东北、建等多地开展辅助服务市场建设试点工 作，东北辅助服务市场已正式运行两年多时间，甘肃省辅助服务在2018 年4月1日正式开始执行。辅助服务其它政辅助服务其它政策策项目建设背项目建设背景景11目目 录录项目建设背项目建设背景景
8、一一电力系统概电力系统概况况二二三三盈利模盈利模式式四四储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局五五示范意义与建示范意义与建议议六六12投资估算与经济评投资估算与经济评价价电力系统概电力系统概况况 嘉酒电网位于甘肃河西走 廊的西部。主网电压等级 包括750kV、330kV和 110kV。截至2017年底，嘉酒电 网新能源占比超过70%，调频、调峰需求很大 2017年，嘉酒电网各变 电站接入风电的弃风率为 3439%，弃光率为 22.31%。2017年嘉酒年嘉酒330kV及以上电网地理接线示意及以上电网地理接线示意图图13电力系统概电力系统概况况 嘉酒电网由于风电、太阳能电源装机规 模较大，
9、预测2020 年6种运行方式电力 均有盈余，午后的 电力盈余达到 61507040MW。2020年嘉酒电网电力盈余年嘉酒电网电力盈余图图14电力系统概电力系统概况况酒泉光伏冬季典型日酒泉光伏冬季典型日24小时出力统计小时出力统计15酒泉风电冬季典型日酒泉风电冬季典型日24小时出力统计小时出力统计电力系统概电力系统概况况逐时风电、光伏及风光发电量对比图逐时风电、光伏及风光发电量对比图逐时风光发电量与逐时负荷对比图逐时风光发电量与逐时负荷对比图16目目 录录项目建设背项目建设背景景一一电力系统概电力系统概况况二二三三盈利模盈利模式式四四储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局五五示范意义与建示
10、范意义与建议议六六17投资估算与经济评投资估算与经济评价价电网辅助服电网辅助服务务电网输配电网输配电电1 18 8盈利模盈利模式式跟踪预测曲跟踪预测曲线线提高风电低电压、高电压穿越能力，改善新能源无功电压特提高风电低电压、高电压穿越能力，改善新能源无功电压特性性 减少新能源弃减少新能源弃电电削峰服务、平滑出削峰服务、平滑出力力电网辅助服电网辅助服务务电网输配电网输配电电1 19 9盈利模盈利模式式调调频频甘肃省电力辅助服务市场运营规则（试行）甘肃省电力辅助服务市场运营规则（试行）电储能用户申报价格的上限、下限分别为电储能用户申报价格的上限、下限分别为0.2元元/kWh、0.1 元元/kWh调调
11、峰峰截至截至2017年底，嘉酒电网新能源占比超过年底，嘉酒电网新能源占比超过70%，调频、调，调频、调峰峰 需求很大；需求很大；选择合适地点建立独立的电池储能电选择合适地点建立独立的电池储能电站，相当于小型抽水站，相当于小型抽水蓄蓄 能电站能电站 参与系统调频、调参与系统调频、调峰峰电网辅助服电网辅助服务务电网输配电网输配电电2 20 0盈利模盈利模式式 提高直流及河西输电通道输电能提高直流及河西输电通道输电能力力本储能总共配置约720MWh，项目实施后预计可以提高河西 向西北主网送电能力150MW；提供双向可控的快速有功、无功功率调节功能；2 21 1盈利模盈利模式式吸纳目标电价 光伏电站弃
12、电量 为主，通过与光 伏电站合作，获 取价差收益吸纳风电弃电 量，通过与风电 场合作，获取收 益辅助服务市场、提高电网输电能力方面、争取两 部制电价政策等 盈利模式初步设盈利模式初步设想想优先考虑优先考虑其次考虑其次考虑长期来看长期来看目目 录录项目建设背项目建设背景景一一电力系统概电力系统概况况二二三三盈利模盈利模式式四四储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局五五示范意义与建示范意义与建议议六六22投资估算与经济评投资估算与经济评价价储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局对对2020年甘肃全网进行年甘肃全网进行8760小时电力生产模小时电力生产模拟拟23结果得出，结果得出，202
13、0年甘肃风电光伏发电量年甘肃风电光伏发电量343.1亿亿kWh，弃电，弃电 量量76.5亿亿kWh，弃电率弃电率18.2%，其中风电弃电率其中风电弃电率22.7%，光伏光伏 弃电率弃电率10.3%。根据有关研究的中间成果，要满足甘肃新能源的保障收购小根据有关研究的中间成果，要满足甘肃新能源的保障收购小 时数要求，时数要求，2022年甘肃电网除了需要火电灵活性改造外，还需年甘肃电网除了需要火电灵活性改造外，还需要要 配置约配置约18003600MWh的储能规模。的储能规模。储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局以全年平均出力曲线作为光伏电站配套储能电站容量半定量 分析和储能发电量的计算依据
14、24储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局建议选择光伏装机容量不小于20MWp且弃光率大于10%的 光伏电站安装储能设施，储能时间根据所安装光伏电站的实际情 况按照4h或5h进行配置。25配置建议配置建议储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局26储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局 典型储能电站总平面布典型储能电站总平面布置置27项项目目(PCS/电池电池)容容量量储能时储能时间间电源侧项目电源侧项目（5个个）50MW/200MWh4h用户侧项目用户侧项目（1个个）12MW/40MWh4h网侧项目网侧项目（2个个）120MW/480MWh4h合合计计182MW/720MWh
15、储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局28储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局组组成成数数量量参参数数电池电池簇簇14组+14组（2个电池集装箱）216Ah,149.3 kWh，691.2Vdc高压控制高压控制柜柜4面（布置在2个电池集装箱内）每面含7个电池组控制模块PCS系系统统1套1000kW箱式升压变压箱式升压变压器器1台1250kVA 储能系统搭储能系统搭建建现阶段光伏电站分布式储能电站采用暂定采用1000kW PCS；每套PCS系统与1台箱变相连，与蓄电池共同构成1个4MWh；下阶段考虑10MW PCS方案29储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局30 储能系统搭
16、储能系统搭建建(PCS/电池电池)容容量量储能单储能单元元储能单元数储能单元数量量占地面占地面积积（m2）10MW/40MWh4MWh10410012MW/40MWh4MWh10410060MW/240MWh4MWh602250024150储能占地面积储能占地面积储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局 储能系统的安装方储能系统的安装方式式31目目 录录项目建设背项目建设背景景一一电力系统概电力系统概况况二二三三盈利模盈利模式式四四储能电站配置方案及布储能电站配置方案及布局局五五示范意义与建示范意义与建议议六六32投资估算与经济评投资估算与经济评价价投资估算与经济评投资估算与经济评价价33
17、本项目总投资11.71亿，通过经济效益分析，按锁定8毛的电价 正算收益率，收益率均大于行业基准收益率，其中资本金收益率都在 20%以上，收益可观，项目可行。序序号号项项目目电源电源侧侧用户用户侧侧网网侧侧1储电容量200.0040.00480.0013项目投资回收期（所得税后）9.199.369.1917项目投资财务净现值（所得税 后）5011.09891.9112052.1318资本金财务内部收益率22.8021.4922.8420总投资收益率（ROI）6.185.946.18目目 录录项目建设背项目建设背景景一一电力系统概电力系统概况况二二三三盈利模盈利模式式四四储能电站配置方案及布储能电
18、站配置方案及布局局五五示范意义与建示范意义与建议议六六34投资估算与经济评投资估算与经济评价价示范意义与建示范意义与建议议盈利模式创新，建设规模合盈利模式创新，建设规模合理理运行模式的探索创运行模式的探索创新新提高输电通道、断面的输送容提高输电通道、断面的输送容量量示示范范 意意义义关键设备、关键技术的突关键设备、关键技术的突破破35本项目还需积极与能源主管部门沟通协调，参与电力辅助服务市场，做好调频、调峰市场服务，赚取额外收益。可在相关政策落实的情况下，适当对网侧PCS进行扩容，满足电 网需求，争取获取一定的容量电价。布置在电网枢纽侧的储能电站，可参考抽蓄电站进一步研究合理 的盈利模式。建议建议示范意义与建示范意义与建议议36
