2021年開始,隨著國(guó)內(nèi)新能源并網(wǎng)對(duì)配置儲(chǔ)能的需求以及用戶側(cè)儲(chǔ)能盈利條件的改善,疊加設(shè)備價(jià)格降低、技術(shù)性能提升等綜合因素,新型儲(chǔ)能行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期,帶動(dòng)其并網(wǎng)規(guī)模不斷攀升。
電化學(xué)儲(chǔ)能在新型儲(chǔ)能中占據(jù)主導(dǎo)地位,而國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目主要集中在近三年投運(yùn),截至2023年底,已并網(wǎng)電化學(xué)儲(chǔ)能電站規(guī)模約為3000萬kW,同比增長(zhǎng)超過260%。
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的有效手段,儲(chǔ)能電站并網(wǎng)投運(yùn)后,儲(chǔ)能充放電效率、系統(tǒng)可用率、設(shè)備故障分布、運(yùn)行時(shí)間等運(yùn)行數(shù)據(jù)一直是行業(yè)關(guān)注的核心,特別是作為評(píng)判各類儲(chǔ)能類型差異、技術(shù)路線優(yōu)劣、調(diào)用控制水平以及運(yùn)維水平高低的重要依據(jù)。
以電化學(xué)儲(chǔ)能各種類型為例,磷酸鐵鋰電池、液流電池、鈉離子電池等儲(chǔ)能類別的性能一直停留在“理論數(shù)值”,存在虛標(biāo)、過分宣傳等亂象,缺乏實(shí)際工程的驗(yàn)證,甚至理論與實(shí)際存在較大的偏差。
日前,中電聯(lián)國(guó)家電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全監(jiān)測(cè)信息平臺(tái)發(fā)布《2023年度電化學(xué)儲(chǔ)能電站行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)》,通過統(tǒng)計(jì)19家企業(yè)成員單位的電化學(xué)儲(chǔ)能電站裝機(jī)情況、電力電量情況、電站能效情況、電站可靠性情況、運(yùn)行情況等做了統(tǒng)計(jì)和說明,從中可以概括性的了解現(xiàn)有運(yùn)行項(xiàng)目的基本運(yùn)行情況。
2023年,電化學(xué)儲(chǔ)能的平均運(yùn)行系數(shù)0.13(日均運(yùn)行小時(shí)3.12小時(shí))。按照國(guó)家能源局此前發(fā)布的數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能平均時(shí)長(zhǎng)為2.1小時(shí)??紤]儲(chǔ)能的電站利用率,每天儲(chǔ)能的充放電次數(shù)不到一次,其中電網(wǎng)側(cè)年平均等效充放電次數(shù)172次,新能源側(cè)年平均等效充放電次數(shù)104次,新能源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的整體利用率整體仍偏低,反映出其盈利水平仍較低。
2023年,電化學(xué)儲(chǔ)能電站綜合效率78.98%。由于電化學(xué)儲(chǔ)能電站以磷酸鐵鋰電池為主導(dǎo),此數(shù)據(jù)可近似于磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電站綜合效率水平。不同省份電化學(xué)儲(chǔ)能電站效率差別較大,前5的地區(qū)在76.87%~82.12%區(qū)間,同時(shí)不同投運(yùn)年限的儲(chǔ)能電站呈遞減趨勢(shì),例如,一年以內(nèi)的投運(yùn)的儲(chǔ)能電站效率為79.3%,1-3年內(nèi)投運(yùn)的儲(chǔ)能電站效率為78.85%,3-5年內(nèi)投運(yùn)的儲(chǔ)能電站效率為75.4%,反映出儲(chǔ)能電站運(yùn)行方式、運(yùn)行年限、環(huán)境溫度、儲(chǔ)能技術(shù)路線、設(shè)備選型、溫控方式等對(duì)效率的多重影響。對(duì)比近期國(guó)家光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(大慶基地)發(fā)布的2023年度數(shù)據(jù),磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)綜合效率約為78%,考慮該驗(yàn)證基地所屬地區(qū)極端氣溫較低、并網(wǎng)電壓等級(jí)較低,可綜合評(píng)判下磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站的平均效率水平。此外,實(shí)驗(yàn)基地?cái)?shù)據(jù)顯示全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)綜合效率為63%左右。
2023年,電化學(xué)儲(chǔ)能電站可用系數(shù)為0.97。電池問題仍是電化學(xué)儲(chǔ)能電站發(fā)生非計(jì)劃停運(yùn)的最重要因素,占非計(jì)劃停運(yùn)的32.72%,此外,BMS和PCS分別占非計(jì)劃停運(yùn)的20.97%和26.6%,對(duì)于電池,主要風(fēng)險(xiǎn)體現(xiàn)是隨著電池單體之間的不一致性增加以及個(gè)別項(xiàng)目電池質(zhì)量良莠不齊帶來的安全風(fēng)險(xiǎn);對(duì)于PCS,主要風(fēng)險(xiǎn)體現(xiàn)是部分PCS散熱風(fēng)口未安裝防塵網(wǎng)或防塵網(wǎng)積灰導(dǎo)致艙內(nèi)溫度過高以及部分項(xiàng)目PCS與電池整體集成導(dǎo)致艙內(nèi)溫度過高;對(duì)于BMS,主要風(fēng)險(xiǎn)體現(xiàn)是部分BMS不具備在線均衡功能、電池采集線松動(dòng)虛接、不具備簇級(jí)隔離故障功能等問題;對(duì)于集成,主要風(fēng)險(xiǎn)體現(xiàn)是設(shè)備間通訊終端、漏雨等問題。
不同項(xiàng)目運(yùn)行數(shù)據(jù)差異較大,且考核計(jì)量方式差別較大,具體數(shù)據(jù)尚需具體了解和分析,不可一概而論,但運(yùn)行數(shù)據(jù)是校驗(yàn)儲(chǔ)能性能的“真實(shí)數(shù)據(jù)”,行業(yè)需加強(qiáng)對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能電站為主的新型儲(chǔ)能項(xiàng)目運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集和分析,指導(dǎo)規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、建設(shè)運(yùn)維等環(huán)節(jié),促進(jìn)全行業(yè)高質(zhì)量長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
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