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“光储直柔”技术加速放量仍面临技术成熟度与价格系统挑战

发布时间:2023-12-26 08:18:00 作者: 成套开关控制设备

  改造面积3.5亿平方米以上,建设超低能耗、近零能耗建筑0.5亿平方米以上。

  此外近日上海市住房城乡建设管理委研究制定了《上海市推动超低能耗建筑发展行动计划(2023-2025年)》(以下简称《行动计划》)。《行动计划》提出,发展目标是通过三年的努力,建立较为完善的推进本市超低能耗建筑的发展体系和技术路线万平方米超低能耗建筑,实现新增超低能耗建筑单位建筑面积年能耗和碳排放显著下降。

  然而,由于新能源发电具有间歇性和不稳定性,传统的“源随荷动”模式已难以满足当前电力的消纳和调配需求,在此背景下,进一步挖掘用电侧的调节潜力变得至关重要。

  近日在首届世界储能大会上21世纪经济报道记者通过调查了解到,可以有效提升能源转换效率和利用率、降低能源浪费的“光储直柔技术”正在得到行业内密集的布局。“建筑能耗是中国能源消耗中的重要组成部分,受益于政策推动、光伏技术进步和需求量开始上涨,推动‘光储直柔’技术和建筑工业融合、协同发展,打造绿色低碳建筑,是实现‘双碳’目标的一大助力。”施耐德电气高级副总裁、能源管理低压业务中国区负责人任婧近日告诉21世纪经济报道记者, 这其中,“光储直柔”技术不仅能提升建筑能效,还能更加进一步实现电能替代与电网友好交互的新型建筑能源系统,是实现建筑减碳的创新手段之一。

  中国是世界上最大的能源消费国之一,但能源供应依赖程度较高,尤其对化石能源的依赖较大。在一位低压行业业内人士看来,发展光储直柔技术一方面能够降低对进口能源的依赖,提高能源供应的安全性,同时推动能源结构向可再次生产的能源转型,实现能源的可持续发展。

  另一方面,光储直柔技术能提高效率和利用率。降低能源浪费。光伏发电可以在阳光充足的时候大量发电,技术可以将多余的电能储存,柔性电网技术可以根据需求进行能量调配,减少能源浪费。这有助于减少温室气体排放,应对气候变化问题。

  “光储直柔技术能大大的提升电网的稳定性和抗干扰能力,技术能平衡电网负荷波动,解决因光伏发电的间歇性带来的电网不稳定问题,从而保障能源供应的稳定性。”上述人士说到。

  但与此同时,新型电力系统架构下,从包含分布式电源的复杂供电系统及其关键设备的能量效率、建设成本、及系统用电安全和电能质量等众多角度,同时对实际工程的“投资-收益”分析的指标、方法和相关工具上都亟待更多的数据支撑及系统性的闭环分析。

  此外,“光储直柔”系统技术上已形成一定的成熟度,但整体上还处于试点、起步阶段,在光伏与建筑规划设计融合度、电化学储能安全风险隐患、柔性用电技术成熟度等方面任旧存在局限性,距离达到大规模推广应用的技术条件还有一定的差距。

  “光储直柔不能跑偏,如果只有光储直,没有柔性控制,那么储能利用效率就不会太高,整个项目的性价比也会大打折扣。”上述人士说到。

  值得注意的是,近年来随着电力市场化改革的深入,电力中长期市场、电力现货市场、辅助服务市场等等越发多元的电力价格体系,使得电力这种未来能源体系的价格波动不断增加。

  再加之自身消纳的价格与上网的价格、储能系统运营的价格和柔性负荷参与市场的收益价格,使得整体的能源价格体系复杂度急剧提升,这不仅对原有简单配网体系下的能源价格管理方式提出了巨大挑战,对于光储直柔系统的柔性互动综合经济性也同样如此。

  近日香山股份表示,公司有光储充一体化综合充电站的技术和产品储备,具备“光、储、充、配、换、放”六位一体的能源服务网络技术服务。金冠股份则表示,公司具备拥有光储充一体化的技术。易事特表示,企业具有整套的光储充一体化多能互补的储能系统解决方案。

  此外,近日施耐德电气光储直柔示范基地也在武汉正式落成。此次落成的武汉光储直柔示范基地,可通过完整直流产品、解决方案以及系统层面的柔性调节能力,实现新增充电桩等关键负载100%的光伏绿电供给,并结合已有光伏发电,帮助整个工厂每年减少577吨的碳排放,由此实现年均13%的减碳目标。

  但值得注意的是,当逐渐增加的新能源渗透率对配网运行提出挑战的同时,电网运行和电力市场也提出了市场参与、需求响应等的网荷互通需求,而且即使是在配网内部,不同源荷之前的变动对于配网运行略也提出了不同的调整,怎么样做自身需量的管理,怎么样应对不同系统间的调整对自身整体配网的影响等挑战。

  综合以上来看,一个先进的柔性控制技术必备成熟完善的系统可行性规划和基于人工智能技术的预测调优控制技术。

  “这些变流器是通过电力电子器件的频繁开通与关断来实现电力变换功能,其输入输出关系有着非常明显的非线性特征,产生一系列的谐波分量,对交流侧的电能质量带来较大影响。开关频率附近的分量幅度较大,也是优先需要重视的分量。除分布式能源以外,负载侧的变频器、电动车充电器、照明驱动器等器件的安装均呈增加趋势,此类负载均需要作为谐波源在交流微网的系统规划时考虑完善。”上述人士说到。