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專家解讀II電化學儲能電站運行數據解析

核心提示:2021年開始,隨著國內新能源并網對配置儲能的需求以及用戶側儲能盈利條件的改善,疊加設備價格降低、技術性能提升等綜合因素,新

2021年開始,隨著國內新能源并網對配置儲能的需求以及用戶側儲能盈利條件的改善,疊加設備價格降低、技術性能提升等綜合因素,新型儲能行業進入快速發展期,帶動其并網規模不斷攀升。

電化學儲能在新型儲能中占據主導地位,而國內絕大多數新型儲能項目主要集中在近三年投運,截至2023年底,已并網電化學儲能電站規模約為3000萬kW,同比增長超過260%。

實踐是檢驗真理的有效手段,儲能電站并網投運后,儲能充放電效率、系統可用率、設備故障分布、運行時間等運行數據一直是行業關注的核心,特別是作為評判各類儲能類型差異、技術路線優劣、調用控制水平以及運維水平高低的重要依據。

以電化學儲能各種類型為例,磷酸鐵鋰電池、液流電池、鈉離子電池等儲能類別的性能一直停留在“理論數值”,存在虛標、過分宣傳等亂象,缺乏實際工程的驗證,甚至理論與實際存在較大的偏差。

日前,中電聯國家電化學儲能電站安全監測信息平臺發布《2023年度電化學儲能電站行業統計數據》,通過統計19家企業成員單位的電化學儲能電站裝機情況、電力電量情況、電站能效情況、電站可靠性情況、運行情況等做了統計和說明,從中可以概括性的了解現有運行項目的基本運行情況。

2023年,電化學儲能的平均運行系數0.13(日均運行小時3.12小時)。按照國家能源局此前發布的數據,國內新型儲能平均時長為2.1小時。考慮儲能的電站利用率,每天儲能的充放電次數不到一次,其中電網側年平均等效充放電次數172次,新能源側年平均等效充放電次數104次,新能源側和電網側儲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,電化學儲能電站綜合效率78.98%。由于電化學儲能電站以磷酸鐵鋰電池為主導,此數據可近似于磷酸鐵鋰儲能電站綜合效率水平。不同省份電化學儲能電站效率差別較大,前5的地區在76.87%~82.12%區間,同時不同投運年限的儲能電站呈遞減趨勢,例如,一年以內的投運的儲能電站效率為79.3%,1-3年內投運的儲能電站效率為78.85%,3-5年內投運的儲能電站效率為75.4%,反映出儲能電站運行方式、運行年限、環境溫度、儲能技術路線、設備選型、溫控方式等對效率的多重影響。對比近期國家光伏、儲能實證實驗平臺(大慶基地)發布的2023年度數據,磷酸鐵鋰電池儲能系統綜合效率約為78%,考慮該驗證基地所屬地區極端氣溫較低、并網電壓等級較低,可綜合評判下磷酸鐵鋰電池儲能電站的平均效率水平。此外,實驗基地數據顯示全釩液流電池儲能系統綜合效率為63%左右。

2023年,電化學儲能電站可用系數為0.97。電池問題仍是電化學儲能電站發生非計劃停運的最重要因素,占非計劃停運的32.72%,此外,BMS和PCS分別占非計劃停運的20.97%和26.6%,對于電池,主要風險體現是隨著電池單體之間的不一致性增加以及個別項目電池質量良莠不齊帶來的安全風險;對于PCS,主要風險體現是部分PCS散熱風口未安裝防塵網或防塵網積灰導致艙內溫度過高以及部分項目PCS與電池整體集成導致艙內溫度過高;對于BMS,主要風險體現是部分BMS不具備在線均衡功能、電池采集線松動虛接、不具備簇級隔離故障功能等問題;對于集成,主要風險體現是設備間通訊終端、漏雨等問題。

不同項目運行數據差異較大,且考核計量方式差別較大,具體數據尚需具體了解和分析,不可一概而論,但運行數據是校驗儲能性能的“真實數據”,行業需加強對電化學儲能電站為主的新型儲能項目運行數據的收集和分析,指導規劃設計、設備制造、建設運維等環節,促進全行業高質量長遠發展。



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