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二氧化碳储能,用长时经济性、稳定性支撑分布式光伏大发展。

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二氧化碳储能,用长时经济性、稳定性支撑分布式光伏大发展。

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https://exa-energy.com/index.php/2024/06/19/er-yang-hua-tan-chu-neng-ke-shen-du-shi-pei-gai-chang-jing/

近年来,随着双碳目标的深入推进,新能源装机量稳步增长。然而,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。要走出这一困境,储能发力是关键。本文将探讨二氧化碳储能系统如何为分布式光伏提供长时经济性与稳定性支撑。

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。

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:

0.15 x 60%+(0.15 x 1.66 + 0.24) x 40%=0.2856元/kWh

以此类推,当用于负荷消纳比例为40%时,度电成本为:

0.15 x 40%+(0.15 x 1.66 + 0.24) x 60%=0.3534元/kWh

同理,当用于负荷消纳比例为20%时,度电成本为:

0.15 x 20%+(0.15 x 1.66 + 0.24) x 80%=0.4212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。

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:

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。

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。

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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