風(fēng)光大大基地：多模式助力風(fēng)光儲(chǔ)高速發(fā)展

作者 | 石琳琳

近日國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布新政，明確“不得將配置儲(chǔ)能作為新建新能源項(xiàng)目核準(zhǔn)、并網(wǎng)、上網(wǎng)的前置條件”，為新能源解開“強(qiáng)制配儲(chǔ)”束縛，儲(chǔ)能將與風(fēng)光一同接受市場(chǎng)考驗(yàn)。在“強(qiáng)制配儲(chǔ)”階段，大型風(fēng)光基地的漸次落地被認(rèn)為是推動(dòng)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模高速增長(zhǎng)的核心驅(qū)動(dòng)力之一，在各地加快“沙戈荒”新能源基地建設(shè)背景下，新政的發(fā)布將對(duì)儲(chǔ)能繼續(xù)“追風(fēng)逐日”產(chǎn)生何種影響成為行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)內(nèi)容。

近年來，各地立足戰(zhàn)略定位、結(jié)合資源稟賦，創(chuàng)新“多能互補(bǔ)”特色融合發(fā)展模式，儲(chǔ)能已經(jīng)成為解決新能源持續(xù)開發(fā)與有效消納不可或缺的一環(huán)。到2030年，我國(guó)規(guī)劃建設(shè)風(fēng)光基地總裝機(jī)約4.55億千瓦，電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力必然面臨更大壓力與挑戰(zhàn)，儲(chǔ)能需求從“政策驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)向“價(jià)值驅(qū)動(dòng)”將進(jìn)一步優(yōu)化風(fēng)光儲(chǔ)模式配置，最大限度發(fā)揮儲(chǔ)能效益。

提升火電機(jī)組調(diào)節(jié)能力，助力大基地外送消納

風(fēng)光火儲(chǔ)一體化模式充分發(fā)揮火電支撐能力，通過火電和儲(chǔ)能共同平抑新能源出力特性，促進(jìn)新能源消納。“風(fēng)光火儲(chǔ)一體化”模式保障了新能源裝機(jī)的快速增長(zhǎng)，2023年我國(guó)首個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)多能互補(bǔ)綜合能源基地——華能隴東能源基地首批項(xiàng)目并網(wǎng)，2024年9月新疆南疆首個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)“沙戈荒”外送基地項(xiàng)目開工。本月11日，甘肅省發(fā)布《甘肅省打造全國(guó)重要的新能源及新能源裝備制造基地行動(dòng)方案》表示“有序發(fā)展先進(jìn)節(jié)能煤電，在沙漠、戈壁、荒漠等大型風(fēng)電光伏基地周邊和新能源富集地區(qū)配套建設(shè)支撐調(diào)節(jié)煤電”，為“風(fēng)光火儲(chǔ)一體化”發(fā)展持續(xù)提供動(dòng)力。

“風(fēng)光火儲(chǔ)”聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

但是，該模式特性決定了在新能源增長(zhǎng)的同時(shí)，作為支撐調(diào)節(jié)電源的煤電裝機(jī)也將同步增長(zhǎng)。為解決“煤電依賴”問題，“風(fēng)光儲(chǔ)一體化”示范項(xiàng)目不斷落地，2023年12月三峽烏蘭察布新一代電網(wǎng)友好綠色電站示范項(xiàng)目二、三期并網(wǎng)，成為我國(guó)首個(gè)實(shí)現(xiàn)風(fēng)光儲(chǔ)場(chǎng)站一體化智慧集控的新能源項(xiàng)目，儲(chǔ)能配置規(guī)模達(dá)到千兆瓦級(jí)。未來儲(chǔ)能技術(shù)的不斷進(jìn)步帶動(dòng)儲(chǔ)能調(diào)節(jié)能力的增長(zhǎng)，將是風(fēng)光儲(chǔ)融合發(fā)展的指引目標(biāo)。

光熱與風(fēng)光聯(lián)合運(yùn)行，充分發(fā)揮調(diào)節(jié)支撐作用

風(fēng)光熱儲(chǔ)一體化模式以光熱發(fā)電調(diào)峰電源和儲(chǔ)能雙重功能為核心，通過一體化運(yùn)行提升新能源發(fā)電的穩(wěn)定性與可靠性。新疆、青海、內(nèi)蒙古先后提出探索光熱發(fā)電與風(fēng)光發(fā)電聯(lián)營(yíng)，新能源與光熱配比從9：1，提升至6：1，再提升至2~3：1，未來配置比例有望進(jìn)一步提升。三峽恒基能脈瓜州70萬(wàn)千瓦“光熱儲(chǔ)能+”項(xiàng)目風(fēng)電、光伏、光熱發(fā)電配比為4：2：1，三種能源形式形成了一個(gè)綜合性能源供應(yīng)系統(tǒng)。中廣核德令哈100萬(wàn)千瓦光熱儲(chǔ)一體化項(xiàng)目采用光伏發(fā)電與光熱熔鹽儲(chǔ)能相結(jié)合的技術(shù)，項(xiàng)目?jī)?chǔ)能配比率高達(dá)25%，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)可達(dá)6小時(shí)。

風(fēng)光熱儲(chǔ)聯(lián)合運(yùn)行結(jié)構(gòu)示意圖

基于項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性考量，將光熱發(fā)電與其他新型儲(chǔ)能耦合運(yùn)行，可有效緩解新能源調(diào)峰壓力，提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能。我國(guó)首個(gè)“沙戈荒”大基地外送通道新能源項(xiàng)目——華電天山北麓戈壁基地610萬(wàn)千瓦新能源基地項(xiàng)目采用風(fēng)光、火電、光熱綜合能源供應(yīng)體系結(jié)合電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，充分發(fā)揮火電和儲(chǔ)能調(diào)節(jié)能力，極大提高電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠度。

風(fēng)光氫儲(chǔ)協(xié)同發(fā)展，新能源就近消納新路徑

風(fēng)光氫儲(chǔ)一體化模式通過制氫設(shè)備的靈活調(diào)節(jié)能力能夠有效平抑風(fēng)光瞬時(shí)功率波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、長(zhǎng)周期儲(chǔ)能。2024年9月，格羅夫木壘200兆瓦/1600兆瓦時(shí)氫儲(chǔ)能調(diào)峰電站及風(fēng)光氫儲(chǔ)車一體化項(xiàng)目開工，全球單體規(guī)模最大的氫儲(chǔ)能調(diào)峰電站誕生。

風(fēng)光氫氨系統(tǒng)流程示意圖

延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條開發(fā)綠氫衍生品，風(fēng)光氫氨醇一體化項(xiàng)目得到越來越多關(guān)注，2024年三部門共同發(fā)布《加快工業(yè)領(lǐng)域清潔低碳?xì)鋺?yīng)用實(shí)施方案》，明確到2027年綠氫將在冶金、合成氨、甲醇等工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，推動(dòng)“綠氫+工業(yè)”模式落地。大安風(fēng)光制綠氫合成氨一體化示范項(xiàng)目預(yù)計(jì)今年5月投產(chǎn)，項(xiàng)目建成后預(yù)計(jì)年制綠氫3.2萬(wàn)噸，年制綠氨18萬(wàn)噸。全球最大綠色氫氨醇一體化項(xiàng)目——中能建松原氫能產(chǎn)業(yè)園（綠色氫氨醇一體化）項(xiàng)目電解制氫裝置主體結(jié)構(gòu)順利封頂，項(xiàng)目規(guī)劃年產(chǎn)綠氫11萬(wàn)噸，綠氨/醇60萬(wàn)噸。

水電與新能源深度融合，帶動(dòng)風(fēng)光規(guī)模化開發(fā)

水風(fēng)光儲(chǔ)一體化模式釋放水電長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能潛力，水電從以電量供應(yīng)為主兼具調(diào)峰，轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛳到y(tǒng)提供容量和電量、重點(diǎn)滿足電力系統(tǒng)調(diào)峰填谷、儲(chǔ)能和穩(wěn)定支撐。雅礱江流域水風(fēng)光一體化基地建設(shè)正全力推進(jìn)，預(yù)計(jì)建成后裝機(jī)規(guī)模可達(dá)到約8000萬(wàn)千瓦，2024年底金沙江下游“風(fēng)光水儲(chǔ)”清潔能源基地首批風(fēng)光基地項(xiàng)目全容量并網(wǎng)發(fā)電。黃河流域水風(fēng)光一體化建設(shè)也在加速開展，2024年底青海瑪爾擋水電站2號(hào)機(jī)組實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電標(biāo)志著黃河上游青海段首個(gè)“水風(fēng)光蓄”千萬(wàn)千瓦級(jí)多能互補(bǔ)清潔能源一體化項(xiàng)目核心工程全部完成。

水風(fēng)光儲(chǔ)互補(bǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局于本月印發(fā)《抽水蓄能電站開發(fā)建設(shè)管理暫行辦法》，據(jù)介紹隨著水風(fēng)光、沙戈荒等新能源基地開發(fā)建設(shè)，服務(wù)特定電源的抽水蓄能也將扮演重要角色。今年初，兩部門聯(lián)合發(fā)布消息“試點(diǎn)探索沙戈荒基地和水風(fēng)光基地一體化協(xié)同調(diào)用機(jī)制”，也將為水風(fēng)光基地的開發(fā)與建設(shè)帶來新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

隨著新能源市場(chǎng)化改革的推進(jìn)，儲(chǔ)能發(fā)展模式發(fā)生轉(zhuǎn)變，必然將在短期內(nèi)導(dǎo)致儲(chǔ)能增速減緩。長(zhǎng)期看，隨著風(fēng)光大基地等新能源裝機(jī)規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)仍將作為電力系統(tǒng)的重要調(diào)節(jié)資源，以更加多樣、更加靈活的方式參與電力系統(tǒng)運(yùn)行。