根據(jù)國家《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,到2020年底,全國風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)將達(dá)到2.1億千瓦以上,光伏發(fā)電1.05億千瓦。發(fā)展風(fēng)電光電,重要的環(huán)節(jié)是加強(qiáng)風(fēng)電光電的儲存、消納和利用,避免“棄風(fēng)”“棄光”現(xiàn)象,力戒“新能源,新浪費(fèi)”。
目前,河北省北部尤其是張家口地區(qū)存在著較為嚴(yán)重的風(fēng)電棄風(fēng)現(xiàn)象。通常造成棄風(fēng)的原因,一是受原有電源結(jié)構(gòu)制約,電源調(diào)峰能力受限。我國“三北”地區(qū)電源結(jié)構(gòu)以煤電為主,其中供熱機(jī)組又占有較大比重,冬季為了滿足供熱需求,供熱機(jī)組調(diào)峰能力極為有限。目前,東北以及華北局部地區(qū)的棄風(fēng),主要受這一因素的影響。二是配套電網(wǎng)建設(shè)滯后,省區(qū)間和網(wǎng)間外送消納受限。配套電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)速度顯著滯后于風(fēng)建設(shè)速度,難以滿足風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行的需求,致使局部地區(qū)棄風(fēng)。根據(jù)中電聯(lián)和電網(wǎng)公司統(tǒng)計(jì),2016上半年,河北省風(fēng)電新增并網(wǎng)容量9萬千瓦,累計(jì)1031萬千瓦,上網(wǎng)電量117.4億千瓦時(shí),棄風(fēng)電量16.3 億千瓦時(shí),棄風(fēng)率達(dá)到12%。我國光伏發(fā)電“棄光”主要在甘肅、寧夏、新疆三個(gè)地區(qū),河北省也出現(xiàn)棄光限電的苗條和傾向。
“棄”的癥結(jié)在于“送”和“用”,解決之道在于“儲”。發(fā)展風(fēng)電光電等新能源,儲能系統(tǒng)建設(shè)至關(guān)重要,儲能建設(shè)不能就“儲”論“儲”,而是應(yīng)該將其置身于新能源發(fā)展的大格局中統(tǒng)籌推進(jìn)、科學(xué)實(shí)施。
一、以電能的就近消納為主攻方向,大力發(fā)展分布式太陽能建設(shè)。
各地區(qū)如果僅僅將新能源發(fā)電作為單純的投資項(xiàng)目,不能科學(xué)有效地對新能源電力的消納進(jìn)行合理預(yù)測和安排,新能源發(fā)展則難以邁上新臺階。河北省發(fā)改委規(guī)定了風(fēng)電、光伏發(fā)電全額保障性收購最低小時(shí)數(shù),張家口地區(qū)風(fēng)電保障性收購小時(shí)數(shù)為2000小時(shí),承德、張家口、唐山、秦皇島光伏保障性收購小時(shí)數(shù)為1400小時(shí),超出最低保障收購小時(shí)數(shù)以外的風(fēng)、光發(fā)電量,可以用市場化的方式消納,電價(jià)由發(fā)、用電雙方協(xié)商確定,運(yùn)作方式按《河北省電力直接交易實(shí)施方案(試行)》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。但是,大多數(shù)風(fēng)電場及集中式光伏電站遠(yuǎn)離負(fù)荷中心,就近消納存在現(xiàn)實(shí)困難。加大分布式太陽能建設(shè),尤其是屋頂太陽能系統(tǒng)的普及,意味著發(fā)電端和用電端可以近在咫尺。分布式太陽能發(fā)電確保在配電網(wǎng)層面就大規(guī)模消納了電量,從而避免了發(fā)展大型太陽能電廠可能需要的巨額輸配電網(wǎng)投入。按短期投入產(chǎn)出比計(jì)算,分布式太陽能建設(shè)和應(yīng)用僅靠市場手段難以為繼。有鑒于此,對于分布式太陽能建設(shè)和應(yīng)用,在現(xiàn)有補(bǔ)貼和支持基礎(chǔ)上,應(yīng)持續(xù)補(bǔ)貼和支持。
二、以京津冀協(xié)同發(fā)展為視角,拓展新能源示范區(qū)建設(shè)空間
加快新能源專屬輸電項(xiàng)目的投入,與其將小范圍的張家口列為新能源示范區(qū),不如拓展到整個(gè)京津冀地區(qū),實(shí)現(xiàn)大區(qū)域、跨區(qū)域新能源并網(wǎng),將新能源豐富的張家口、承德等地區(qū)與區(qū)域內(nèi)電力需求旺盛的中心城市聯(lián)系起來。并在集中式新能源電場附近,選擇合適地點(diǎn)建立多個(gè)獨(dú)立的電池儲能電站直接接受新能源專屬輸配網(wǎng)調(diào)度中心控制。以大區(qū)域、跨區(qū)域?yàn)檎戏秶男履茉词痉秴^(qū)建設(shè),將使新能源的供給能力、消納能力和調(diào)整空間帶來幾何倍級的提升,形成“大供、大儲、大輸、大送、大轉(zhuǎn)、大用”的大能源格局。當(dāng)然,這需要在省級層面加強(qiáng)與京津地區(qū)的協(xié)調(diào)推動(dòng)。
三、盡快啟動(dòng)新能源就近消納試點(diǎn)、電力輔助服務(wù)試點(diǎn)和售電側(cè)改革試點(diǎn)
加快電力體制改革,從體制、機(jī)制上推進(jìn)新能源的高效利用,減少化石能源的利用,減少排放,解決日益嚴(yán)重的大氣污染問題。在這方面,遼寧省已經(jīng)走在全國前列,200MW/800MWh大連液流電池儲能調(diào)峰電站國家示范工程已正式啟動(dòng),還下發(fā)了《東北電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則(試行)》。
河北省應(yīng)盡快開展新能源就近消納試點(diǎn)、電力輔助服務(wù)試點(diǎn)和售電側(cè)改革試點(diǎn)。這些試點(diǎn)建設(shè)中,儲能系統(tǒng)的建設(shè)不容忽視。在這些試點(diǎn)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)初期就應(yīng)將儲能系統(tǒng)的規(guī)模、容量以及定價(jià)機(jī)制考慮進(jìn)去。國家能源局下發(fā)《關(guān)于促進(jìn)電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場)機(jī)制試點(diǎn)工作的通知》提出,各?。▍^(qū)、市)選取不超過5個(gè)電儲能設(shè)施參與電力調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)試點(diǎn),鼓勵(lì)發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)各類企業(yè)參與,按效果補(bǔ)償。河北省地處三北地區(qū)、京津冀協(xié)同發(fā)展區(qū),張家口新能源示范區(qū)又在轄區(qū)內(nèi)具有重要的戰(zhàn)略地位。我省對于試點(diǎn)工作應(yīng)早做謀劃,并組織相關(guān)的專家、學(xué)者和機(jī)構(gòu)盡快制定適合河北電力結(jié)構(gòu)的輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則,特別是要確立相應(yīng)的儲能定價(jià)機(jī)制,這樣才能使得儲能參與輔助服務(wù)“有利可圖”。
國家能源局近期發(fā)布《國家電力示范項(xiàng)目管理辦法》,其中系統(tǒng)儲能項(xiàng)目也包含在申報(bào)范圍之內(nèi)。對于儲能行業(yè)來說,僅靠示范項(xiàng)目申報(bào),支持力度還不夠,儲能行業(yè)發(fā)展需要政府出臺專門的扶持政策。未來售電側(cè)改革,很多產(chǎn)業(yè)園區(qū)、商業(yè)地產(chǎn)、甚至是高教職教園區(qū)將來可能會成為售電主體,這也帶動(dòng)新一輪用戶側(cè)儲能應(yīng)用的熱潮。河北省應(yīng)對省內(nèi)新能源發(fā)電企業(yè)、儲能企業(yè)進(jìn)行整合,以迎接未來快速增長的售電市場。
四、針對新能源分布、應(yīng)用格局,加大儲能示范項(xiàng)目投入
2011年底建成投運(yùn)的張北國家風(fēng)光儲輸示范工程,5年來已累計(jì)輸出超過20億千瓦時(shí)平穩(wěn)可控的綠色電能,通過風(fēng)光互補(bǔ)、儲能調(diào)節(jié)、智能輸電,實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)可控的電力輸出和友好并網(wǎng),使間歇性、隨機(jī)性的風(fēng)能、太陽能等新能源性能指標(biāo)接近了常規(guī)電源。河北省應(yīng)該在此基礎(chǔ)上繼續(xù)加大儲能示范項(xiàng)目的投入力度,可依托河北北部現(xiàn)有的風(fēng)場,配套建設(shè)20%容量的液流電池儲能系統(tǒng),在能量管理系統(tǒng)的統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)平滑輸出,發(fā)揮計(jì)劃發(fā)電和峰谷平抑的作用。
目前,河北各地市都在打造電動(dòng)公交城市,目前已投入運(yùn)行近萬輛電動(dòng)公交車,并在市區(qū)及城鄉(xiāng)結(jié)合部建設(shè)大規(guī)模充電站。但是單純采用傳統(tǒng)電網(wǎng)的電動(dòng)汽車充電站的建設(shè)模式,節(jié)能減排效果并不是很理想,只能對局部地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量水平有所改善,因此考慮建設(shè)大型光儲式電動(dòng)汽車充電站是非常必要的。盡管目前建設(shè)光伏發(fā)電及儲能系統(tǒng)投資大,光伏發(fā)電電價(jià)比普通市電要高,但是從環(huán)境保護(hù)、整體能源利用的角度和長遠(yuǎn)考慮,光儲充電站總體節(jié)能減排效率是傳統(tǒng)能源不可比擬的。
五、發(fā)揮河北釩資源優(yōu)勢,推進(jìn)全釩液流電池進(jìn)入大儲能系統(tǒng)
承德釩儲量占我國總量的40%,已探明釩鈦磁鐵礦資源3.6億噸,折合五氧化二釩資源量48.4萬噸。此外,預(yù)測低品位釩鈦磁鐵礦資源78.25億噸,按品位折合五氧化二釩資源量392萬噸,是列入儲量資源表的8倍。承德釩鈦磁鐵礦含釩高,含鈦低,易于采選。河北省應(yīng)開發(fā)利用好承德地區(qū)的釩資源。整合多方面資源和力量,加強(qiáng)對釩電池關(guān)鍵材料的持續(xù)研究,在進(jìn)一步降低釩電池儲能系統(tǒng)成本的基礎(chǔ)上,提高整體能效。出臺相關(guān)政策,鼓勵(lì)、引導(dǎo)釩電池儲能商業(yè)化示范項(xiàng)目建設(shè),通過示范項(xiàng)目可以為未來扶持政策的制定和推廣提供基于實(shí)踐的探索,進(jìn)而通過項(xiàng)目建設(shè)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈完善和升級,促進(jìn)釩電池儲能系統(tǒng)在新能源市場的應(yīng)用。