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上海电气:储能产业风好正扬帆

2022.06.22 来自:工信头条

储能的价值体现在电能生命周期的各个阶段,其中,调频储能属于高门槛、高收益的储能项目。上海电气集团不仅在广东阳西电厂等调频储能项目中成绩斐然,而且在新能源全领域开疆拓土,积极布局风、光、储、氢等新赛道。


“随着新能源发电量的大比例提升,电力系统对大规模新能源接网和消纳适应性不足的问题也渐渐凸显。调节火电机组功率的常规手段已收效甚微,储能,成为了最好的解决方案。要提升电力系统接纳新能源的能力,就需要配置规模化的储能装备,并通过技术上的突破和创新,不断提升储能效率、降低储能成本。”上海电气集团太阳能发电与储能事业部副总经理、电气国轩董事长胡建波向记者介绍。


近日,国家发展改革委、国家能源局发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》,方案中提出,支持工业绿色微电网和源网荷储一体化项目建设,推进多能互补高效利用,全面提升电力系统调节能力和灵活性,支持和指导电网企业积极接入和消纳新能源,推动新型储能快速发展。


方案中提到的“源网荷储”正是指包含“电源、电网、负荷、储能”整体解决方案的运营模式,源网荷储可精准控制社会可中断的用电负荷和储能资源,提高电网安全运行水平,可解决清洁能源消纳过程中电网波动性等问题。


时来天地皆同力。在“双碳”背景下,电力行业在产业链条中发挥着基础作用,其中的储能产业又是绿色能源转换的枢纽。站在风口浪尖,随之而来的,将是储能产业未来巨大的市场空间。


高门槛高收益的调频储能


众所周知,传统电力系统是以化石能源为主来打造规划设计理念和调度运行规则。为实现“碳达峰、碳中和”目标,就必须加快构建新型电力系统,适应新能源比例持续提高的要求,通过源网荷储的布局和建设,提高电力系统总体接纳新能源的能力,不断增加配电网接纳分布式新能源的能力。


而储能的价值则体现在电能生命周期的各个阶段,应用场景不断变换——在发电侧,储能可以促进新能源的消纳,减少弃风弃光,提供调峰、调频等电力辅助服务:在输电侧,储能可以延缓输电设备资金投入,改善电能质量,提高输电网稳定性;在配电侧,储能可以缓解高峰负荷需求,延缓扩容,进行综合能源管理,提高配电电能质量和可靠性;在用户侧,储能可以“削峰填谷”,解决分布式能源的就地消纳,并提供关键负荷后备电源……


关注储能最终的运行效果,我们不难发现,在所有这些应用场景中,电厂的调频储能对技术要求最高,在业内属于典型高门槛、高收益的储能项目。胡建波解释说:“作为需要长期运行、不能间断的供电设施,当电网面对用电功率的瞬时增强或者减弱时,电压频率就会发生较大波动,对用电质量要求高的企业产生很大影响,所以需要对电网的频率进行调节,而最有效的调节措施是电化学储能,因为电化学储能具有反应速度快、控制精度高两大特点。将储能和电厂机组结合起来,先由储能电池迅速开始动作,再使用电厂机组慢慢地提升或者下调频率,就可以通过互补的方式实现优异的调频功能。”



储能系统的加持使电厂达到了1+1>2的效果——配备了储能的火电机组,在调频性能上远超未配储能的火电机组。储能调频的响应延时为毫秒级,调节时间为秒级,控制精度1%,是水电机组的1.7倍,燃机的2.5倍,煤电20倍以上。采用储能系统与火电机组联合运行的方式,可以大幅度提高调节速率和响应时间指标,同时对调节精度指标也有所改善。


储能全产业链的上游涉及原材料与设备,中游涉及储能系统与集成,下游涉及电力系统储能。其中,火电调频储能商业模式相对比较成熟,在储能诸多应用场景中收益最高。据行业专家预计,随着电网规模扩大,储能调频需求上升,国内储能调频装机将保持8%的年增长率。


除此之外,储能领域的商业模式还包括共享租赁储能项目,提升新能源发电质量,用户侧参与辅助服务、参与电力市场化交易等。


上海电气储能新征程


储能产业对于上海电气集团而言,是一个不折不扣的新产业,起步只有四五年时间。作为大型装备制造企业,在快速崛起的储能市场,上海电气集团如何才能分得一杯羹?


分析显示,上海电气目前在储能领域的优势,主要集中在中下游。在中游,有完整的储能系统,包括电池组、电池管理系统、能量管理系统、储能变流器四大部分。在下游,集团内部已形成储能领域的产业联动,带动储能系统以及工程领域等相关产业的发展。


储能装备制造产品和储能综合解决方案,是上海电气储能产业的两大重点内容。2020年前后,我们投资开发建设了国内首个第三方独立储能电站,从初期的解决方案,到电化学储能电池,再到储能系统设备,直至后期的电站运营,全部都是出自上海电气集团。另外,在储能电池装备等其他领域,上海电气也有系统布局。”谈到上海电气集团储能产业链,胡建波如是说。



近年来,上海电气依托储能电池、PCS、储能系统集成等优势技术和产品,实现了储能项目的高可靠性和高安全性,在广东、安徽、青海等地展开多项储能业务推进,主要涉及储能微网、工商业储能、电网侧储能、新能源+储能、光伏共享储能、储能+充电解决方案等领域。


2020年《储能产业研究白皮书》发布,上海电气国轩新能源科技有限公司凭借在储能领域技术、品牌、资源、经验等诸多优势,首次进入全国储能系统集成商前十,排名第七位。


“硬核技术和产品”是上海电气打造的其储能产业核心竞争力,广东阳西电厂的调频储能项目正是值得一提的优秀案例。


国内规模超大的电厂——广东阳西电厂拥有引以为傲的世界首套1240MW高效超临界火电机组。在“双碳”战略引领下,阳西电厂为A厂两台600MW火电机组项目加增了调频储能,由上海电气电站集团引入外部投资方,并实施EPC工程总包。2021年6月11日,阳西电厂火电调频储能项目倒送电一次成功,后续经过调试,顺利投产。数据显示,其调频性能在广东省排名第一,投资回报率超预期。


当然,不是只有阳西电厂的项目。2021年11月,由上海电气输配电集团承揽的广东粤电大埔电厂储能调频项目也正式投入商业运营,在连续两个30天试运行期间表现不俗,项目两台机组综合性能指标进入市场前10%,调频净收益在市场排名前列。


与此同时,上海电气集团在“一站式智慧储能系统解决方案”“5G备用电源解决方案”等领域持续发力。“一站式智慧储能系统解决方案”是指一方面通过融合智慧云平台管理理念,带给客户智慧能源极致体验,另一方面选用长寿命储能专用电芯、标准化设计插箱、优良的电池管理系统和储能运维系统,组成一整套系统解决方案,为用户提供方便。


再看由上海电气推出的“5G通信备用电源解决方案”,全系列产品高度模块化设计,小巧玲珑,节省空间,产品既环保又“聪明”,可实时监控,实现无人运维管理。产品一上市就获得用户青睐,海内外销售总额破亿元。目前,这些产品已在高原、高热、高风沙、高盐雾等特殊环境下得到品质验证。


近日,上海电气国轩新能源科技有限公司、上海电气电力电子有限公司、上海电气富士电机电气技术有限公司等企业自主研发的一批储能新产品相继通过第三方国家标准认证测试。上海电气中央研究院也推出了兆瓦级全钒液流电池等新产品、新模式。而在储能工程领域,安徽金寨、江苏张家港等地的一批储能示范项目正按节点有序推进。


未来,上海电气将以系统集成为主导,以智能化、数字化为手段,为新能源大规模消纳、电网稳定运行、节能降耗提供高性价比的储能整体解决方案和服务。


风、光、储、氢:新能源赛道


经过多年发展,我国已经形成了较为完善并具有一定优势的新能源产业链体系,以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著,装机规模稳居全球首位,发电量占比稳步提升,成本快速下降,已基本进入平价无补贴发展的新阶段。在“碳达峰,碳中和”战略指引下,更应加快推动绿色能源发展,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。


作为我国综合装备龙头企业,上海电气集团近年来在新能源领域开疆拓土,成绩斐然,不仅践行“火电与新能源”优化组合要求,大力开展“风光储氢网”技术创新和产业布局,增加新能源消纳能力,以推动用新能源替代化石能源的变革,构建以新能源为主体的新型电力系统,而且拥有了烟气治理、水处理、固废处理、二氧化碳捕捉及其综合利用的核心工艺设计及系统装备能力,促进能源资源的循环利用。



胡建波为记者描绘了上海电气集团的新能源产业图谱:“在风电领域,上海电气的技术水平已处于领先地位,风电作为集团的重要发展方向,已经单独拆分上市。在太阳能领域,上海电气承建了全球最大的太阳能光热项目——迪拜的950兆瓦太阳能光热光伏项目在储能领域,从储能装备的生产制造,到整体解决方案,再到整个储能系统的集成,最后到下游的投资运营,上海电气都做了全方位的布局。在氢能领域,无论是制氢环节,还是氢气的存储运输,以及用氢方面,我们都有推进举措与详细规划。在风、光、储、氢这些业务板块中,上海电气既可以提供装备,也可以提供一揽子解决方案,还可以进行运营操作……”


向下,上海电气依托其传统产业全产业链的基础优势;向上,上海电气依靠它在“智造”领域的核心竞争力,以创新技术吸引市场、拓展市场,继而引领市场,聚焦产业的低碳化、数字化转型,积极布局风、光、储、氢等新能源赛道,致力于构建遍布全球的新能源体系。


在“双碳”引领的绿色能源浪潮之中,上海电气早已扬帆起航。

本文发表于《中国工业和信息化》杂志2022年6月刊总第46期




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