核心提示 發(fā)展儲能產業(yè)是支撐清潔能源大規(guī)模開發(fā)的重要手段。“三江之源”青海是清潔能源富集之地。為了更高效消納新能源發(fā)電，近年來，國網青海省電力公司持續(xù)探索推進共享儲能商業(yè)運營，構建市場化交易機制，保障儲能公平交易，創(chuàng)新優(yōu)化充放電模式，提升儲能資源利用率，為儲能產業(yè)健康有序發(fā)展開辟新路徑。
構建儲能市場化交易機制 納入電力輔助服務市場
“近期海西地區(qū)天氣挺好，共享儲能電站基本每天都能實現滿充滿放?！?月19日，青海電力調度控制中心工作人員王西超查看青海電力輔助服務市場系統(tǒng)界面上的共享儲能電站運行數據，說道。當日，青海電網共有137家新能源發(fā)電企業(yè)完成5筆共享儲能交易，其中包含雙邊協(xié)商交易2筆、雙邊競價交易2筆以及單邊調用合計1筆，實現充電16.563萬千瓦時。
青海電網是全國新能源發(fā)電裝機占比最高的省級電網。截至今年7月底，全省電源總裝機達4050萬千瓦，其中新能源發(fā)電裝機占比超過60%。新能源發(fā)電的調節(jié)靈活性差、間歇性及波動性強等特點，給新能源消納及規(guī)?；l(fā)展帶來巨大挑戰(zhàn)。而儲能在電網調峰填谷方面具有重要作用。近年來，國網青海電力瞄準儲能產業(yè)，多措并舉推動產業(yè)發(fā)展，促進新能源發(fā)電高效消納。
目前，國內儲能應用的主要場景有電源側、負荷側及電網側三種，但三個應用場景普遍存在獨立、分散、利用率低的情況，且儲能作為主體進入市場后，缺乏成熟的商業(yè)運營機制。
為了充分釋放青海電網的儲能潛力，國網青海電力經過研究論證，在國內首次提出共享儲能的運營模式，即以電網為樞紐，將電源側、負荷側和電網側三方的儲能資源在全網范圍內優(yōu)化配置，通過實時聯合調度控制和靈活統(tǒng)一的商業(yè)運營，在滿足各方自身需求的同時，實現多方共贏和儲能資源的最大化利用。
共享儲能商業(yè)運營必須依賴市場，只有構建完善的市場化運營管理體系和儲能市場化交易平臺，才能為儲能產業(yè)的長遠發(fā)展打開局面。為此，國網青海電力積極構建儲能企業(yè)和新能源發(fā)電企業(yè)之間的市場化交易機制。
2019年，國網青海電力首次將儲能電站作為獨立主體納入電力輔助服務市場，提出了雙邊協(xié)商、雙邊競價及單邊調用三種市場化交易模式。三種交易模式均獲得國家能源局西北監(jiān)管局批準，并寫入《青海電力輔助服務市場運營規(guī)則》，為儲能企業(yè)參與輔助服務市場交易打下基礎。
2019年4月15日，在國網青海電力的組織下，國內首個由儲能電站與集中式光伏電站開展的調峰輔助市場化交易合約正式簽訂，標志著青海共享儲能調峰輔助服務市場試點啟動。當年6月18日，青海儲能輔助服務市場交易上線試運行。
當日，在國網青海電力的組織調度下，青海海西格爾木美滿科技有限公司的3.2萬千瓦/6.4萬千瓦時儲能電站，首次儲存了來自格爾木京能新能源有限公司的6萬千瓦光伏電站所發(fā)的清潔電能，并于當日17時30分全部釋放利用，完成了國內首個儲能企業(yè)與新能源發(fā)電企業(yè)的雙邊協(xié)商市場化交易。根據此前簽訂的協(xié)議，青海海西格爾木儲能企業(yè)與新能源發(fā)電企業(yè)雙邊協(xié)商市場化交易將持續(xù)到2021年12月31日。
此次交易是國內首次儲能中長期交易。與此前開展的雙邊競價和單邊調用兩種短期交易不同，雙邊協(xié)商市場化交易期限為月度或更長時間，有利于新能源發(fā)電企業(yè)和儲能企業(yè)開展長期穩(wěn)定的合作，進一步促進儲能產業(yè)資源的市場化配置和新能源持續(xù)發(fā)展。這為推動儲能產業(yè)健康有序發(fā)展開拓了新路徑。
隨著儲能產業(yè)發(fā)展，青海目前并網電化學儲能容量達11.9萬千瓦/20.27萬千瓦時，其中參與共享儲能的電站有2座，總容量為8.2萬千瓦/16.4萬千瓦時。截至7月31日，青海電網共享儲能累計成交2648筆，新能源增發(fā)電量7286萬千瓦時，實現了新能源企業(yè)和儲能企業(yè)的共贏，緩解了電網調峰壓力。
引入區(qū)塊鏈技術
保障儲能交易公平安全透明
共享儲能進入市場后，交易頻繁、主體多元、信息復雜等問題隨之而來。如何保障交易的公平性、安全性、及時性以及電力市場的透明度和公信力？國網青海電力在國內率先引入了適用于共享儲能交易的技術應用模式——區(qū)塊鏈。
區(qū)塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式，具有透明化、開放性、信息不可篡改、去中心化等特性。
國網青海電力利用區(qū)塊鏈技術的特性，將其引入共享儲能輔助服務交易，打造了基于區(qū)塊鏈的共享儲能應用平臺。該平臺通過區(qū)塊鏈分布式存儲、加密技術、共識算法和智能合約，將新能源受阻電力、電量與儲能系統(tǒng)接收電力、電量通過信息技術采集過程記錄在區(qū)塊鏈上，并實現可視化和可追溯，完成多主體間的交易結果清分，形成交易全過程的“大賬本”，從而保證了共享儲能交易數據的安全性、透明性和公信力。
基于區(qū)塊鏈的共享儲能數據存證流程為：交易執(zhí)行合約和結果作為交易憑據在區(qū)塊鏈平臺完成存證，依托智能合約完成交易清分結算、查詢分析，從而保證了交易從組織申報、出清、執(zhí)行、清分、結算各個環(huán)節(jié)的安全、透明、可信。
基于區(qū)塊鏈技術的輔助服務交易新型平臺是國網青海電力在電力市場化交易應用方面的一項探索。2020年12月22日，在中國信息通信研究院、中國信通標準化協(xié)會、可信區(qū)塊鏈推進計劃共同主辦的2020可信區(qū)塊鏈峰會上，基于區(qū)塊鏈技術的輔助服務交易新型平臺獲評“可信區(qū)塊鏈十大高價值案例”。
基于區(qū)塊鏈技術的輔助服務交易新型平臺得到了社會認可，更多企業(yè)計劃在青海布局建設共享儲能電站。近兩年，青海地區(qū)新能源企業(yè)計劃建設并網的儲能電站有21座，總容量為192.3萬千瓦/489.7萬千瓦時。其中2021年擬建設5座，容量23.9萬千瓦/73.1萬千瓦時，主要集中在海西地區(qū)；2022年擬建設16座，容量168.4萬千瓦/416.6萬千瓦時，主要集中在海西、海南地區(qū)。據初步統(tǒng)計，這21座儲能電站中目前已有10座計劃加入共享儲能行列。
國網青海電力將持續(xù)拓展區(qū)塊鏈技術應用范圍，增加區(qū)塊鏈在電力中長期、短期、現貨等交易中的應用，進一步提升電力市場交易的安全性和公信力。
優(yōu)化充放電模式
提升儲能資源利用率
8月19日，在位于格爾木市的上海閔行共享儲能電站內，成百上千個緊密排列的電池簇正在運行。當日，海西地區(qū)天氣晴好，新能源發(fā)電量充足，上海閔行共享儲能電站累計實現兩充兩放。
儲能電站充放電模式是影響儲能資源利用效率的重要因素。國網青海電力在不斷優(yōu)化完善儲能市場化交易的同時，深入開展專題研究，創(chuàng)新儲能電站充放電模式，不斷提升儲能資源利用率。
目前青海電網的2座共享儲能電站都位于海西新能源基地。國網青海電力結合海西地區(qū)陰晴不定的天氣特點和新能源發(fā)電間歇性、波動性強的特性，經過大量研究論證，得出了利用率更高的“按斷面負載率”充放電的控制策略：當海西、寧月寧塔康繼恒營雙回（簡稱寧月塔青）斷面負載率超過96%時，共享儲能電站開始充電，并在斷面負載率小于等于80%時開始放電，充放電模式由此前的每日“一充一放”轉變?yōu)椤皽\充淺放”“多充多放”，共享儲能電站利用率也明顯提升。
今年2月，國網青海電力正式將共享儲能電站由此前實施的“固定晚高峰”充放電模式調整為“按斷面負載率”充放電模式。據統(tǒng)計，2月份至5月份，青海電網共享儲能電站實施“按斷面負載率”充放電模式后，滿充滿放率由2020年的71.00%提升至90.08%，提升了近20個百分點。
采用新模式后，青海共享儲能電站最大利用率達199%，出現在6月14日。當日，由于海西地區(qū)天氣陰晴交錯，海西、寧月塔青斷面負載率多次超過96%。位于海西地區(qū)的中國綠發(fā)與上海閔行兩個共享儲能電站在調整充放電控制策略后，首次實現日內“三充三放”。而在此前，儲能電站通常只在午間光伏大發(fā)時段充電，在18時用電高峰時開始放電，每日最多實現一次滿充滿放。
實現“三充三放”后，儲能電站利用效率得到大幅提升。6月14日當日，中國綠發(fā)儲能電站共充電19.04萬千瓦時，放電15.96萬千瓦時，該站設計額定容量為10萬千瓦時，利用率達190%；上海閔行儲能電站共充電12.73萬千瓦時，放電10.54萬千瓦時，該站設計額定容量為6.4萬千瓦時，利用率高達199%。
立足青海新能源資源優(yōu)勢，國網青海電力將探索研究大規(guī)模儲能支撐高比例可再生能源電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的可行性，持續(xù)推進儲能產業(yè)在支撐新能源開發(fā)利用中發(fā)揮更大作用。
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