核心提示 發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)是支撐清潔能源大規(guī)模開發(fā)的重要手段。“三江之源”青海是清潔能源富集之地。為了更高效消納新能源發(fā)電，近年來，國網(wǎng)青海省電力公司持續(xù)探索推進共享儲能商業(yè)運營，構建市場化交易機制，保障儲能公平交易，創(chuàng)新優(yōu)化充放電模式，提升儲能資源利用率，為儲能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展開辟新路徑。
構建儲能市場化交易機制 納入電力輔助服務市場
“近期海西地區(qū)天氣挺好，共享儲能電站基本每天都能實現(xiàn)滿充滿放?！?月19日，青海電力調(diào)度控制中心工作人員王西超查看青海電力輔助服務市場系統(tǒng)界面上的共享儲能電站運行數(shù)據(jù)，說道。當日，青海電網(wǎng)共有137家新能源發(fā)電企業(yè)完成5筆共享儲能交易，其中包含雙邊協(xié)商交易2筆、雙邊競價交易2筆以及單邊調(diào)用合計1筆，實現(xiàn)充電16.563萬千瓦時。
青海電網(wǎng)是全國新能源發(fā)電裝機占比最高的省級電網(wǎng)。截至今年7月底，全省電源總裝機達4050萬千瓦，其中新能源發(fā)電裝機占比超過60%。新能源發(fā)電的調(diào)節(jié)靈活性差、間歇性及波動性強等特點，給新能源消納及規(guī)模化發(fā)展帶來巨大挑戰(zhàn)。而儲能在電網(wǎng)調(diào)峰填谷方面具有重要作用。近年來，國網(wǎng)青海電力瞄準儲能產(chǎn)業(yè)，多措并舉推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進新能源發(fā)電高效消納。
目前，國內(nèi)儲能應用的主要場景有電源側、負荷側及電網(wǎng)側三種，但三個應用場景普遍存在獨立、分散、利用率低的情況，且儲能作為主體進入市場后，缺乏成熟的商業(yè)運營機制。
為了充分釋放青海電網(wǎng)的儲能潛力，國網(wǎng)青海電力經(jīng)過研究論證，在國內(nèi)首次提出共享儲能的運營模式，即以電網(wǎng)為樞紐，將電源側、負荷側和電網(wǎng)側三方的儲能資源在全網(wǎng)范圍內(nèi)優(yōu)化配置，通過實時聯(lián)合調(diào)度控制和靈活統(tǒng)一的商業(yè)運營，在滿足各方自身需求的同時，實現(xiàn)多方共贏和儲能資源的最大化利用。
共享儲能商業(yè)運營必須依賴市場，只有構建完善的市場化運營管理體系和儲能市場化交易平臺，才能為儲能產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展打開局面。為此，國網(wǎng)青海電力積極構建儲能企業(yè)和新能源發(fā)電企業(yè)之間的市場化交易機制。
2019年，國網(wǎng)青海電力首次將儲能電站作為獨立主體納入電力輔助服務市場，提出了雙邊協(xié)商、雙邊競價及單邊調(diào)用三種市場化交易模式。三種交易模式均獲得國家能源局西北監(jiān)管局批準，并寫入《青海電力輔助服務市場運營規(guī)則》，為儲能企業(yè)參與輔助服務市場交易打下基礎。
2019年4月15日，在國網(wǎng)青海電力的組織下，國內(nèi)首個由儲能電站與集中式光伏電站開展的調(diào)峰輔助市場化交易合約正式簽訂，標志著青海共享儲能調(diào)峰輔助服務市場試點啟動。當年6月18日，青海儲能輔助服務市場交易上線試運行。
當日，在國網(wǎng)青海電力的組織調(diào)度下，青海海西格爾木美滿科技有限公司的3.2萬千瓦/6.4萬千瓦時儲能電站，首次儲存了來自格爾木京能新能源有限公司的6萬千瓦光伏電站所發(fā)的清潔電能，并于當日17時30分全部釋放利用，完成了國內(nèi)首個儲能企業(yè)與新能源發(fā)電企業(yè)的雙邊協(xié)商市場化交易。根據(jù)此前簽訂的協(xié)議，青海海西格爾木儲能企業(yè)與新能源發(fā)電企業(yè)雙邊協(xié)商市場化交易將持續(xù)到2021年12月31日。
此次交易是國內(nèi)首次儲能中長期交易。與此前開展的雙邊競價和單邊調(diào)用兩種短期交易不同，雙邊協(xié)商市場化交易期限為月度或更長時間，有利于新能源發(fā)電企業(yè)和儲能企業(yè)開展長期穩(wěn)定的合作，進一步促進儲能產(chǎn)業(yè)資源的市場化配置和新能源持續(xù)發(fā)展。這為推動儲能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展開拓了新路徑。
隨著儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，青海目前并網(wǎng)電化學儲能容量達11.9萬千瓦/20.27萬千瓦時，其中參與共享儲能的電站有2座，總容量為8.2萬千瓦/16.4萬千瓦時。截至7月31日，青海電網(wǎng)共享儲能累計成交2648筆，新能源增發(fā)電量7286萬千瓦時，實現(xiàn)了新能源企業(yè)和儲能企業(yè)的共贏，緩解了電網(wǎng)調(diào)峰壓力。
引入?yún)^(qū)塊鏈技術
保障儲能交易公平安全透明
共享儲能進入市場后，交易頻繁、主體多元、信息復雜等問題隨之而來。如何保障交易的公平性、安全性、及時性以及電力市場的透明度和公信力？國網(wǎng)青海電力在國內(nèi)率先引入了適用于共享儲能交易的技術應用模式——區(qū)塊鏈。
區(qū)塊鏈是分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式，具有透明化、開放性、信息不可篡改、去中心化等特性。
國網(wǎng)青海電力利用區(qū)塊鏈技術的特性，將其引入共享儲能輔助服務交易，打造了基于區(qū)塊鏈的共享儲能應用平臺。該平臺通過區(qū)塊鏈分布式存儲、加密技術、共識算法和智能合約，將新能源受阻電力、電量與儲能系統(tǒng)接收電力、電量通過信息技術采集過程記錄在區(qū)塊鏈上，并實現(xiàn)可視化和可追溯，完成多主體間的交易結果清分，形成交易全過程的“大賬本”，從而保證了共享儲能交易數(shù)據(jù)的安全性、透明性和公信力。
基于區(qū)塊鏈的共享儲能數(shù)據(jù)存證流程為：交易執(zhí)行合約和結果作為交易憑據(jù)在區(qū)塊鏈平臺完成存證，依托智能合約完成交易清分結算、查詢分析，從而保證了交易從組織申報、出清、執(zhí)行、清分、結算各個環(huán)節(jié)的安全、透明、可信。
基于區(qū)塊鏈技術的輔助服務交易新型平臺是國網(wǎng)青海電力在電力市場化交易應用方面的一項探索。2020年12月22日，在中國信息通信研究院、中國信通標準化協(xié)會、可信區(qū)塊鏈推進計劃共同主辦的2020可信區(qū)塊鏈峰會上，基于區(qū)塊鏈技術的輔助服務交易新型平臺獲評“可信區(qū)塊鏈十大高價值案例”。
基于區(qū)塊鏈技術的輔助服務交易新型平臺得到了社會認可，更多企業(yè)計劃在青海布局建設共享儲能電站。近兩年，青海地區(qū)新能源企業(yè)計劃建設并網(wǎng)的儲能電站有21座，總容量為192.3萬千瓦/489.7萬千瓦時。其中2021年擬建設5座，容量23.9萬千瓦/73.1萬千瓦時，主要集中在海西地區(qū)；2022年擬建設16座，容量168.4萬千瓦/416.6萬千瓦時，主要集中在海西、海南地區(qū)。據(jù)初步統(tǒng)計，這21座儲能電站中目前已有10座計劃加入共享儲能行列。
國網(wǎng)青海電力將持續(xù)拓展區(qū)塊鏈技術應用范圍，增加區(qū)塊鏈在電力中長期、短期、現(xiàn)貨等交易中的應用，進一步提升電力市場交易的安全性和公信力。
優(yōu)化充放電模式
提升儲能資源利用率
8月19日，在位于格爾木市的上海閔行共享儲能電站內(nèi)，成百上千個緊密排列的電池簇正在運行。當日，海西地區(qū)天氣晴好，新能源發(fā)電量充足，上海閔行共享儲能電站累計實現(xiàn)兩充兩放。
儲能電站充放電模式是影響儲能資源利用效率的重要因素。國網(wǎng)青海電力在不斷優(yōu)化完善儲能市場化交易的同時，深入開展專題研究，創(chuàng)新儲能電站充放電模式，不斷提升儲能資源利用率。
目前青海電網(wǎng)的2座共享儲能電站都位于海西新能源基地。國網(wǎng)青海電力結合海西地區(qū)陰晴不定的天氣特點和新能源發(fā)電間歇性、波動性強的特性，經(jīng)過大量研究論證，得出了利用率更高的“按斷面負載率”充放電的控制策略：當海西、寧月寧塔康繼恒營雙回（簡稱寧月塔青）斷面負載率超過96%時，共享儲能電站開始充電，并在斷面負載率小于等于80%時開始放電，充放電模式由此前的每日“一充一放”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皽\充淺放”“多充多放”，共享儲能電站利用率也明顯提升。
今年2月，國網(wǎng)青海電力正式將共享儲能電站由此前實施的“固定晚高峰”充放電模式調(diào)整為“按斷面負載率”充放電模式。據(jù)統(tǒng)計，2月份至5月份，青海電網(wǎng)共享儲能電站實施“按斷面負載率”充放電模式后，滿充滿放率由2020年的71.00%提升至90.08%，提升了近20個百分點。
采用新模式后，青海共享儲能電站最大利用率達199%，出現(xiàn)在6月14日。當日，由于海西地區(qū)天氣陰晴交錯，海西、寧月塔青斷面負載率多次超過96%。位于海西地區(qū)的中國綠發(fā)與上海閔行兩個共享儲能電站在調(diào)整充放電控制策略后，首次實現(xiàn)日內(nèi)“三充三放”。而在此前，儲能電站通常只在午間光伏大發(fā)時段充電，在18時用電高峰時開始放電，每日最多實現(xiàn)一次滿充滿放。
實現(xiàn)“三充三放”后，儲能電站利用效率得到大幅提升。6月14日當日，中國綠發(fā)儲能電站共充電19.04萬千瓦時，放電15.96萬千瓦時，該站設計額定容量為10萬千瓦時，利用率達190%；上海閔行儲能電站共充電12.73萬千瓦時，放電10.54萬千瓦時，該站設計額定容量為6.4萬千瓦時，利用率高達199%。
立足青海新能源資源優(yōu)勢，國網(wǎng)青海電力將探索研究大規(guī)模儲能支撐高比例可再生能源電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的可行性，持續(xù)推進儲能產(chǎn)業(yè)在支撐新能源開發(fā)利用中發(fā)揮更大作用。
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