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浙江電科院汪湘晉:儲能系統在微電網中的綜合評估

作者:中國儲能網新聞中心 來源:中國儲能網 發布時間:2019-10-15 瀏覽:次
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球探篮球比分皇冠 www.622627.live 中國儲能網訊:2019年10月11-12日,第六屆儲能技術在分布式能源與微電網中應用高層研討會”在深圳召開。來自科研機構、設計院、新能源發電企業、電力公司、系統集成商、電池制造企業、電氣元器件企業、新能源制造企業、項目承包商、投融資機構等500余人參加了本次會議。

在會上,國網浙江省電力有限公司電力科學研究院能源互聯網技術實驗室汪湘晉分享了主題報告《儲能系統在微電網中的綜合評估》,以下為報告實錄:

汪湘晉:大家下午好,我來自國網浙江省電力有限公司電力科學研究所能源互聯網技術實驗室,趙波博士臨時有事,我代替他進行匯報。我匯報的題目是儲能價值評估技術與軟件平臺設計開發,這是我們團隊最近自主研發和有自主產權的軟件平臺。我的匯報內容分四個方面:一是儲能技術研究熱點;二是典型儲能價值評估工具;三是儲能平臺設計與開發;四是軟件界面與案例展示。

國內相關的儲能政策,在座各位企業專家這方面比我懂,大家知道2015年國家開始推進電改以后,直到現在,發改委、能源局、電網公司都在推進儲能的應用,但是上午各位專家也提到儲能公司的相關業務比較難做,盈利的項目不是特別多。

這次研討會研究的內容,我們可以看到在主要重點在以下六個方面,包括電力市場的研究,儲能電池的設計與實踐,或是儲能電池的梯次利用、儲能的場景研究、儲能的本體安全、消防以及儲能的前沿技術??梢鑰闖霾渭友刑只岬鈉笠刀枷臚貧⒛薌際醯牟歡戲⒄?,使得更多儲能項目的落地,獲得更多的經濟收益。

我們團隊考慮到這方面的問題,認為目前儲能的研究缺乏對儲能的價值評估研究,我們認為在儲能項目上馬前或是建設后都需要對它進行綜合價值的評估,政府、企業都需要更好的評估儲能項目的價值。

我們認為要進行儲能價值的評估,需要解決下面五大問題:一是配置多大容量的儲能,何種類型的儲能實現儲能收益最大化,這是一個項目最根本的問題。項目上馬的市場環境不一樣,儲能參與的市場功能也不一樣,國內和國外的電力市場不一樣,我們能進行的儲能業務也不一樣,我們也要弄清楚各個儲能參與不同儲能功能應用后的收益,只有知道收益是怎樣的,我們才能評估項目的價值。在確定儲能參與什么樣的功能以后,我們要確定儲能采用的控制策略。上午專家也提到,儲能的應用有不同的時間尺度和響應頻率,配置儲能要解決的問題是配置什么樣的儲能、什么樣的策略,兼顧各個時間尺度的功能,實現儲能的利益者最大化。最后要對儲能的盈利能力進行評估,我們剛剛解決的問題是確認儲能項目的收入,我們認為儲能項目在運行過程中不可避免的,需要對它的壽命進行分析,確定儲能的維護費用、更換費用,這些才能算出整體儲能項目的盈利能力。

有這方面的思考以后,我們首先調研了國內的儲能價值評估方法,國內對于儲能的價值評估比較簡單,用Excel進行評估單一收益,未考慮實際的運行工況以及儲能壽命。

我們團隊從2016年開始到現在,也做了一些儲能價值評估項目,在做這些項目的過程中,雖然我們考慮得比簡單的Excel要多,但項目評估仍沒有形成整體的流程,也是沒有具體的軟件和優化的過程,我們萌生了這個想法,想建立儲能價值的評估軟件,實現快捷、高效的評估計算,對項目有統一、整體的評估流程,我們希望有豐富的數據庫,對儲能的壽命進行準確的評估。我們團隊產生這個想法以后,我們最先做的工作是看看國內外有沒有這方面成熟的價值評估軟件工具,想進行一些學習和參考,國內外對儲能評估的工具不那么深入,開發處于原型階段,以學術研究為主,主要的產品是美國的產品。我們對這些產品進行學習、使用、研究,各個產品有各自的優點和缺點,最大的缺點是因為中國和美國電力市場的大環境和政策上的差異,他們的軟件完全不適用于國內的計算,最后我們團隊的想法是,自己進行設計與開發,適用于國內環境政策的儲能價值評估軟件。

接下來我為大家介紹一下我們目前設計的儲能價值評估平臺的特點,由于目前處于開發初期,還只是自用版本。我們立足于國內的市場環境和儲能體系,南網和國網的政策各有差異,我們希望建立政策體系的數據庫,對國內各個省份的項目都能進行一些準確的評估。

我們的軟件平臺是云平臺的功能,我們采用服務器和瀏覽器交互的過程,可以實現平臺的實時計算和算法的更新,我們的操作可視化界面流程非常清晰,操作非常簡便,后面我會對軟件界面和具體的算例進行詳細的介紹。

我們的軟件平臺支持靈敏度的分析,能夠分析未來的政策前景和儲能的價格對項目的影響,儲能價格降低以后對收益的影響、政策鼓勵對收益的影響。上午有專家提到儲能應用的場景一般是電網側、輸電和用戶側,我們對這些功能場景進行一些建模,總共有14種。

我們是做云平臺的評估軟件,希望有共享數據庫的功能,包括儲能的壽命模型,支持客戶上傳和共享。這是我們的軟件架構,時間有限我不詳細展開講。

這是軟件的三大功能,儲能項目建設前有優化配置的評估,得到儲能容量和配置方案,我們對工況進行仿真計算,我們可以計算出儲能的損耗。運行優化是立足于已經建立的儲能項目,我們想讓儲能項目實現多功能的綜合利用,通過功能組合的優化,實現對不同的儲能功能進行優化,得到組合的最優方案,最終使得儲能利益最大化。通過靈敏度分析,我們對未來預期,儲能項目影響進行分析,儲能成本的變化、儲能類型的變化、經濟利率條件對我們項目的影響、對方案收益的影響。這是我們程序的整體流程,主要包括信息的輸入???,通過優化計算得到儲能的配置方案、運行功能組合和收益情況,最終能夠提供收益報告分析。

這是儲能功能服務這塊,上午有專家提到電網側、電源側、用戶側存在的具體功能,我們對這14種功能進行一些收益上的建模,對組合功能進行收益分析。最主要的組合功能就是通過配置合理的功率和容量,使得儲能可以承擔多個功能的應用,發揮儲能的價值,典型的儲能組合功能包括用戶側、電網側和發電側的組合功能。

接下來我介紹一下我們的軟件界面與我們目前自用版本的軟件界面和案例展示,由于現場條件有限我通過截圖介紹。

這是軟件登錄(見PPT),任務管理界面可以新建一個任務進行優化計算,也能查看已經進行項目優化的結果,同時也能進行對未來預期的靈敏度分析。我們選擇好優化配置以后,要選擇項目的所在地,確定項目所在地后臺就有政策數據庫,以江蘇為例,后臺數據庫包括相應的電價和政策的機制,以計算收益,我們可以選擇儲能的應用場景,電源側、電腦側、用戶側。投資主體也包括電網公司、企業、獨立投資商、發電集團。

我們的評估有不同的經濟投資形式,可以采用一次性的投資,也有貸款投資,有租賃模式和能源合同管理模式。確定項目基本信息以后可以進行儲能功能的選擇,我們前面選定用戶側和用戶投資主體,那么儲能功能就是用戶側的功能,我們形成用戶側的組合功能,我們還能對功能具體設置,包括系統內有沒有再生能源接入,具體的需求側響應時間,這是具體的數據。下一步確定儲能參數,我們希望建立儲能共享庫,各個廠商可以把模型傳上來進行精準的建模和評估。

確定參數以后會有數據導入的功能,目前評估支持典型的數據和月平均數據以及全年數據的上傳,完成這些以后會有整體的項目概況,我們可以進行一些修改。現在基準參數不對都可以修改。

任務管理???,通過云計算可以看到,云端進行優化,優化完以后我們可以查看優化結果,首先是告訴我們項目配多少容量的儲能,目前演示的案例是2.7MWh,儲能也可以優化出來最好的C率。如果項目周期二十年,我們可以得到周期內更換電池的次數,綜合收益和整體的年化率,由于我們采用的儲能成本較高,目前計算出的年化率是百分之五點幾。評估結果在得到基本信息以后有現金流的分析,相當于對每一年的支出和收益進行統計,可以看出第五年左右,這個項目可以盈利,而根據我們的壽命分析,第七年將更換儲能,又會有一筆支出,第九年開始實現整體的盈利。

通過整體的仿真分析,我們可以對具體的儲能運行進行分析,全年的電費支出和曲線變化,項目配置儲能的收益和未配置之前的對比,方便用戶對比。我們也會有典型日儲能系統運行曲線,儲能在什么時候充電、什么時候放電,SOC的具體運行曲線。

我們通過綜合考慮儲能組合功能,能夠獲得分時電價之外20%多的收益,通過儲能綜合功能應用可以提高整體的收益。最下面的是簡單的靈敏度分析,這是全生命周期配置不同儲能容量后的收益率對比。

這個平臺目前在初始階段,目前仍在開發階段,預計到年底能夠上線,對于我們平臺的推廣有三個方法:一是歡迎專家、學者針對具體的項目,我們可以出具評估報告,各位嘉賓可以及時進行反饋,我們將對模型進行不斷的豐富;二是我們給用戶開放使用權限,用戶根據自身需要進行使用;三是和客戶進行合作開發,可以開發、完善平臺的功能,豐富數據和應用。謝謝大家,我的匯報結束。

關鍵字:儲能系統 微電網

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