燃煤發(fā)電廠退役能否成為促進(jìn)儲(chǔ)能部署的重要機(jī)會(huì)？

中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：調(diào)研機(jī)構(gòu)IHS Markit公司分析師George Hilton在一份最新發(fā)布的調(diào)查報(bào)告中指出，煤炭發(fā)電作為一種廉價(jià)可靠且廣為人知的能源技術(shù)，一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)為傳統(tǒng)發(fā)電奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。鑒于全球?yàn)闇p少碳排放所作出的努力，燃煤發(fā)電廠的退役將從根本上改變能源格局，并可能留下巨大的容量空白，因此需要部署大量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充。

英國(guó)北約克郡塞爾比附近的Drax燃煤發(fā)電廠是英國(guó)最大的碳排放設(shè)施之一，其所有者計(jì)劃采用天然氣發(fā)電廠和200MW電池儲(chǔ)能系統(tǒng)取代

IHS Markit公司在其主題為“多種能源技術(shù)緩解案例方案”的報(bào)告中預(yù)測(cè)，到2030年，全球每年退役的燃煤發(fā)電廠發(fā)電量至少45GW以上，2020～2030年總計(jì)將退役505GW。

在西班牙，燃煤發(fā)電廠的裝機(jī)容量將從2019年的近10GW下降到2030年的不到1GW。為此，在西班牙運(yùn)營(yíng)13.7GW熱電廠的公用事廠商Endesa公司日前宣布，計(jì)劃部署總裝機(jī)容量為1.7G的太陽(yáng)能、風(fēng)能和儲(chǔ)能設(shè)施以取代該公司一座1.1GW燃煤發(fā)電廠。其中，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量為160MW。

發(fā)布的這一公告似乎是運(yùn)營(yíng)和投資實(shí)踐方面的一個(gè)步驟性改變，有利于部署綠色能源技術(shù)，但這種替代不太可能成為現(xiàn)實(shí)。很可能取而代之的是混合發(fā)電資產(chǎn)（即天然氣發(fā)電廠、太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電組合）填補(bǔ)燃煤發(fā)電廠留下的容量空白。間歇性可再生能源即使與儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)合使用，也難以在2030年之前以合理的成本提供燃煤發(fā)電提供的可靠性和可利用性。

但是在未來(lái)10年，儲(chǔ)能行業(yè)的關(guān)鍵問(wèn)題是隨著燃煤發(fā)電廠的逐步淘汰，儲(chǔ)能技術(shù)能夠提供哪些功能？

燃煤發(fā)電廠在電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)中起到三個(gè)關(guān)鍵作用：首先，作為基本負(fù)荷發(fā)電資產(chǎn)，可以穩(wěn)定電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)，因?yàn)榫哂蟹浅８叩目捎眯运?。其次，在冬季能夠保證電力需求峰值期間的電力供應(yīng)。最后，燃煤發(fā)電在穩(wěn)定批發(fā)和平衡電力市場(chǎng)價(jià)格方面發(fā)揮了重要作用，因?yàn)樗哂谐掷m(xù)穩(wěn)定的發(fā)電特性。

這些功能中的每一項(xiàng)都可以通過(guò)聯(lián)合循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)輕松有效地實(shí)現(xiàn)，并且成本低，碳排放量也較低。然而由于更加關(guān)注清潔能源發(fā)電問(wèn)題，因此審慎的做法是研究如何在儲(chǔ)能系統(tǒng)的幫助下通過(guò)可再生能源發(fā)電來(lái)滿(mǎn)足這一需求。

儲(chǔ)能系統(tǒng)受到的限制

由于受到天氣條件的限制，間歇性可再生能源在某些時(shí)間是不可用的。盡管可以通過(guò)部署能系統(tǒng)來(lái)改善這一點(diǎn)，但其可用性仍然受到儲(chǔ)能系統(tǒng)充電狀態(tài)的限制。這是因?yàn)閮?chǔ)能系統(tǒng)充電狀態(tài)管理策略的限制或長(zhǎng)期缺乏相關(guān)可再生能源產(chǎn)生的能量。在裝機(jī)容量足夠大的情況下，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以使可再生資源具有可調(diào)度性。然而，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)所需的持續(xù)放電時(shí)間（8小時(shí)以上）以及與其配套部署的可再生能源發(fā)電設(shè)施的可能規(guī)模過(guò)大，這將使其成本顯著高于天然氣發(fā)電設(shè)施?；诙虝r(shí)儲(chǔ)能技術(shù)和成本的限制，這使得儲(chǔ)能系統(tǒng)不可能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能。然而，共址部署的儲(chǔ)能系統(tǒng)可能發(fā)揮越來(lái)越大的作用，尤其是隨著可再生能源滲透水平的提高。隨著燃煤發(fā)電廠的退役，這很可能成為儲(chǔ)能部署的主導(dǎo)因素。

為了提供更多的容量，儲(chǔ)能系統(tǒng)成為一種競(jìng)爭(zhēng)性的解決方案。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在全球各地的容量市場(chǎng)上取得了成功，特別是在美國(guó)、英國(guó)和法國(guó)。持續(xù)放電時(shí)間為一到四個(gè)小時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)在滿(mǎn)足峰值電力需求方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。隨著可再生能源滲透率的提高，這些市場(chǎng)的規(guī)模和重要性以及儲(chǔ)能部署的機(jī)會(huì)將大幅增加。在必須保證足夠的發(fā)電量以確保電力供應(yīng)安全時(shí)，這將導(dǎo)致儲(chǔ)能系統(tǒng)成為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

隨著燃煤發(fā)電廠的退役，以及可再生能源發(fā)電比例的不斷提高，批發(fā)能源價(jià)格將變得更加不穩(wěn)定，這為儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電力批發(fā)套利和電網(wǎng)平衡創(chuàng)造了越來(lái)越多的機(jī)會(huì)。這尤其可能出現(xiàn)在未來(lái)幾年太陽(yáng)能發(fā)電普及率很高的市場(chǎng)中，因?yàn)樘?yáng)能的發(fā)電特性是可以預(yù)測(cè)的，并且與傳統(tǒng)的能源需求狀況不太吻合。澳大利亞和英國(guó)的現(xiàn)有儲(chǔ)能項(xiàng)目正在通過(guò)市場(chǎng)交易，成功地?cái)[脫了只依靠合同規(guī)定提供輔助服務(wù)以獲得收入的局面。在美國(guó)加利福尼亞州，批發(fā)收入流在儲(chǔ)能資產(chǎn)收入中所占的份額越來(lái)越大。

技術(shù)轉(zhuǎn)移

儲(chǔ)能系統(tǒng)和可再生能源發(fā)電設(shè)施的結(jié)合能夠?qū)嵤┤济喊l(fā)電的所有關(guān)鍵功能。它能夠平衡批發(fā)市場(chǎng)，并在一定程度上通過(guò)提供峰值容量來(lái)確保電力供應(yīng)。隨著可再生能源滲透率的提高，共址部署也將是儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要機(jī)會(huì)。

如果政策制定者優(yōu)先考慮清潔能源發(fā)電，那么在全球裝機(jī)容量為505GW的燃煤發(fā)電廠退役后，儲(chǔ)能系統(tǒng)將成為重要的角色。這將標(biāo)志著儲(chǔ)能技術(shù)從用于有限應(yīng)用的技術(shù)類(lèi)別轉(zhuǎn)移到電網(wǎng)技術(shù)組合的重要部分。