二氧化碳储能,用长时经济性稳定性支撑分

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近年来,随着双碳目标深入推进,新能源装机量稳步增长,但值得注意的是,分布式光伏却面临着部分地区接入与备案暂停、投资回报率下降等困境。

究其原因,分布式光伏电站在电力系统中占比到一定程度时,集中大发的电量超出了负荷侧的消纳能力,从而产生大量弃电,而夜晚时段光伏不能延续出力,导致光伏资源无法有效配置,经济效益不够理想。

要走出这一困境,储能发力是关键,那么,需要配套什么样的储能系统才能解决问题?而这一储能系统又必须具备哪些特性?

依照我国平均有效日照时长6H来计算,“6H充、18H放”是光伏日循环的必要配置,配套如此长时的储能系统,其经济性与运行稳定性是最大考验。

二氧化碳储系统具备较好的长时经济性与系统稳定性,能有效提升分布式光伏投资回报率,提高分布式光伏电站稳定出力能力,支撑分布式光伏进一步发展。

长时经济性

目前我国新能源光伏发电成本为0.15元/kWh,,二氧化碳储能系统效率为60%,按效率转换为1.66度电换1度电,参照全球首套二氧化碳储能商用系统-芜湖海螺二氧化碳储能项目的静态成本0.24元/kWh来计算,分布式光伏配套二氧化碳储能,如果有60%的大发电力用于负荷消纳,剩余40%进行长时存储,则可得出每度电的成本为:0.15x60%+(0.15x1.66+0.24)x40%=0.元/kWh;

以此类推,当用于负荷消纳比例为40%时,度电成本为:

0.15x40%+(0.15x1.66+0.24)x60%=0.元/kWh;

同理,当用于负荷消纳比例为20%时,度电成本为:

0.15x20%+(0.15x1.66+0.24)x80%=0.元/kWh;

对比火电0.3-0.4元/kWh的成本,可以看出,二氧化碳储能在度电成本上具有竞争优势,同时,由于二氧化碳储能系统功率单元与时长单元为解耦设计,这也意味着,在功率单元确定的前提下,单独扩容时长单元成本较低,因此,二氧化碳储能时长越长,系统单位成本越低。

综上所述,配套长时二氧化碳储能系统,不仅能够解决光伏阵发导致的弃电问题,更能从成本端有效提升分布式光伏项目的经济性。

稳定性

分布式光伏建设分散,单体功率不大,但汇集起来总量可观,因此,集中大发时,加大了电网波动。分布式光伏配套储二氧化碳储能技术,对其稳定性的支撑包含以下三个维度:

1、效率、功率与容量的稳定性

二氧化碳储能系统主要动力设备均采用目前较为成熟的机械设备,运行效率均已经过数十年的市场验证,且系统为闭式循环,因此系统的功率、效率与容量在生命周期内不存在典型衰减,方便电网做调度计划。

2、转动惯量支持

二氧化碳储能系统机组为旋转机械,因此自带转动惯量,能够有效平抑电网零星负荷波动,助力分布式光伏电站平滑出力,维持电网平稳运行。

3、不同季节运行的稳定性

我国不同地区四季环境差异较大,储能设施运行环境季节性差异明显,二氧化碳储能系统设计有保温保压机制,同时自身为闭式循环运行,因此,系统运行不受外部环境与气候条件影响,自身效率能得到充分保证,可以在不同地理环境、不同气候条件下支撑分布式光伏电站稳定出力。

分布式光伏是未来能源体系中重要的一环,二氧化碳储能可深度适配该场景的配储需求,以卓越的长时经济性、稳定性推动分布式光伏大发展。



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