飞速发展的分布式光伏应用市场,面临着前所未有的挑战。
2013年底,全国累计并网运行的分布式光伏发电装机容量仅有3.1GW,而到2023年,全国分布式光伏装机量仅一年就新增96GW。随着分布式光伏渗透率的提升,解决消纳问题更是迫在眉睫。
台区储能由此应运而生,成为当前探索解决分布式光伏消纳问题的上策良方。
近期,阳光家庭光伏德州示范性台区储能项目成功并网投运。率先在全行业践行“放心安吧”服务战略,全场景解决方案都领先全行业的阳光家庭光伏,又在解决消纳难题这一新兴赛道,引领了行业发展。
破解消纳瓶颈的技术路线
要想了解阳光家庭光伏德州示范性台区储能项目的作用与意义,需先了解“台区配储”。
台区即为在配电系统中单台变压器覆盖的供电区域。而所谓“台区”是指将储能配在台区的变压器低压侧,安装独立电表直接接市电。通过电网统一调度,优化“谷存峰放”,减少光伏发电对台区电压的抬升和电网的冲击,并减轻电力反送时电网调峰的压力。更简单地理解,其作用相当于实现了变压器的扩容。
用电台区配储前后节点电压变化。图源:李文美,申亚涛等《数据驱动的光伏低压台区储能优化配置策略》
不可否认的是,解决分布式消纳问题的台区储能早已酝酿许久,但仍不温不火。在商业模式不成熟的当下,包括台区储能在内,多路径解决配电网承载力问题的解决方案,一直推进乏力,市场各方都积极性不足。
“灰犀牛”当前,谁来迈出探索求进的第一步?一方面,志在深耕分布式光伏,勠力突破瓶颈的大品牌大企业天生有着相对较强的能动性,另一方面,敢于闯关夺隘,先行先试新技术路线的行为,也彰显出头部企业的行业担当。
但对于一般企业来说,涉足电网侧储能领域存在不小难度。现阶段关键在于如何成功推进项目落地?对此,阳光家庭光伏给出了行业第一份完整答案。
阳光家庭光伏再做“先行者”
当前,台区储能面临的最大障碍在于缺乏具体的政策标准指引。区别于户储、工商储的技术门槛及储备,也成为阻拦企业涉足和导致项目折戟的关键因素。
在这样的背景下,阳光家庭光伏德州示范性台区储能项目率先并网投用,无疑为光储企业探索台区储能的发展路径提供了宝贵的经验。
实施台区储能项目,首先要清楚各地配储容量及电网的友好程度。在这一方面,山东德州是企业推动台区储能项目的最佳试验地之一。2023年6月,该市正式下发文件,明确租用他人场所的非自然人分布式光伏,参照工商业分布式光伏备案管理,推动分布式光伏根据承载能力区间配储、参与调峰、参与调度。配储要求为黄色、红色区域储能配置比例不少于15%、时长2小时。
阳光家庭光伏快速响应、迅速行动,于同月成立台区储能试点工作组,并在7月与德州市发改委及供电公司接洽,探讨台区储能试点可行性及调度方案。
此时,政府相关部门、电网公司、企业均处于“摸石过河”的状态。
2023年11月,经过多次沟通,阳光家庭光伏在临邑县邢侗街道卞庙村台区变压器低压侧配置100kW/200kWh储能系统的方案,在技术标准高、可靠性强、适用性广的原则下,实现对低压台区分布式光伏配建的储能系统的接入和调控。2023年12月,项目进场施工。
基于高效协同、友好支撑的原则,阳光家庭光伏通过在技术上的持续尝试与调整确定出最佳策略。
据了解,该系统控制策略服从国网调度,依据当地负荷与新能源发电特征,灵活调整储能系统,有效促进新能源的消纳,实现电网与新能源的和谐共生。
同时,系统中的变压器状态监测功能,能够实时监控并解决反向重过载问题,确保电网安全稳定运行。储能变流器具备的谐波抑制技术,进一步提升了电能质量,为电网提供支撑。
值得一提的是,该控制策略还可通过聚合有调节区间的用户侧储能,构建虚拟电厂,积极参与电力市场化交易。这一创新模式不仅优化了电力资源配置,还为用户侧储能开辟了新的收益途径。
在多方共同努力下,2024年6月,示范项目顺利完成施工并通电运行,这是我国首批实现国家电网调度平台指令全调度的台区储能,不仅标志着台区储能示范项目取得了重要的进展,也展示了阳光家庭光伏光储深度耦合的领先系统技术和对市场的深度洞察。
长效引领行业发展潮流
据阳光家庭光伏相关负责人透露,该台区储能项目系统控制思路是通过加装电网调度设备,将储能业务数据接入到营销用电信息采集系统,后期电网公司会对该示范项目的电压电流,负荷的各类数据进行监控,并参与统筹的充放管理,实施有功、无功、功率因数等全指令调度,平滑光伏出力曲线,保障电力平稳供应。
总体来看,台区储能的意义在于,一方面,提高光伏自发自用率,减少弃光限电的浪费,另一方面,在电网面临重过载和电压越限时提供了快速响应,平衡了电网电压,提升了电能质量和供电系统的可靠性。在这些方面,阳光家庭光伏的德州示范项目起到了很好的表率作用。
同时,在配电变压器不增容的情况下,台区储能较好地应对了季节性、时段性重过载,延缓了配网扩容升级的需求,提升了电网投资的经济性。
值得注意,目前试点项目配备的储能容量适度超前。从理论上讲,农村低压配电网通常采用380伏的低压电压,仅需配置50KW/100KWh的储能。然而,阳光家庭光伏在该试点项目中选择了100KW/200KWh的储能配置,这一举措基于企业对当前分布式光伏发展趋势的理解,为未来的需求留出了充足的余量。
展望未来,随着台区储能规模不断扩大,“云储聚合”将成为新的发展方向,即将大量分布式储能通过云平台控制,参与电网调度和电力市场交易,实现能源的高效管理和优化配置。
阳光家庭光伏在台区储能领域的积极探索和实践,为行业的未来发展描绘了一幅充满希望的蓝图。“未来,我们将继续引领台区储能技术的发展,推动清洁能源的高效利用和电网的智能化升级,共同迎接更加绿色、智能、可持续的能源未来。”阳光新能源副总裁兼阳光家庭光伏总裁黄建明称。
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