TMEIC蓄电池战略(上):可再生能源并用型“大型蓄电池市场”起步

2016-02-15 10:00:18 太阳能发电网
对大型蓄电池系统的期待日益高涨。因输出会变动的光伏发电的快速普及,蓄电池对系统稳定化变得不可或缺,且随着采用成本的降低,还出现了企业将其用于需求削峰的动向。

  “蓄电池用PCS”的供货量约达100MW
  TMEIC表示,蓄电池用PCS的供货容量2015年度扩大到了约100MW。TMEIC产业第三系统事业部高级营销部长杉山正幸说,“截至目前,日本有很多实证项目,还有企业将其用于削峰的例子。除了蓄电池价格降低外,利用定置用蓄电池补助金制度的话,还有经济上的好处”。
  三友电子的项目也是这种案例之一,此外,对生产水泵和涡轮机的Shinko(广岛市)等多家中等规模企业,主要是供货了由削峰来削减电费用途的TMBCS(图3)。
图3:利用蓄电池削峰的案例(出处:三友电子)

  锂离子蓄电池单体的成本,目前日本企业的产品已经降至10万日元/kWh以下,海外企业的产品已只有日本的约7成。“仅最近1年就降低了约2成,今后若进一步降低的话,即使没有补助金,蓄电池在削峰用途普及的可能性也很高”(杉山高级营销部长)。
  TMEIC没有销售单体蓄电池系统,而是以提供包含可确保经济效益的运行方法的“蓄电池系统解决方案”的方式,在开拓新的蓄电池市场。除了削峰用途外,今后比较可行的解决方案,是与百万光伏电站并设的系统。
  杉山高级营销部长说:“百万光伏电站并设型的洽商已经超过500MW,需求非常大。设想的解决方案大致有3种”。

  可再生能源并设型的3种解决方案
  这三种方案,均是利用蓄电池系统解决百万光伏电站与电望并网时存在的问题,从而实现并网。“问题”是指:(1)可再生能源的输出变动影响系统频率的“短周期问题”;(2)可再生能源的输出增加造成供电超过需求的“长周期问题”;(3)本地系统规模小,并网容量有限,或者工程费负担升高的“热容量问题”。
  (1)“短周期问题”在北海道、冲绳和九州的岛屿等日益显现。例如,北海道电力要求,建设2MW以上的百万光伏电站时,光伏电力的输出变动幅度控制在1%以内,并公开了所需的蓄电池目标容量。对此,TMEIC提出的解决方案是,通过使蓄电池系统与“主站点控制器(MSC)”联动,可将蓄电池容量削减37.5%。
  MSC是指,在设置了可以允许太阳能电池板过积载,并且能输出额定功率以上电力的PCS的站点,或者实施输出抑制的站点,作为光伏发电用PCS的上级系统导入,能调节多台PCS的输出,使发电站整体的输出功率最大化。例如,受云层影响等,部分PCS的输出功率降低时,增加其他有富余的PCS输出,使发电站整体的输出功率最大化。由此还能缓和剧烈的输出降低现象(图4)。
图4:“主站点控制器(MSC)”的原理(出处:TMEIC)

  不过,当云层散开,输出功率突然上升时MSC无法应对。这时如果有蓄电池,就可以把太阳能电池输出的部分电力用来充电,无需抑制输出就能缓解剧烈的输出增加。反之,从蓄电池侧来看,MSC与蓄电池系统联动的话,可以承担部分蓄电池的放电功能,因此能削减蓄电池容量。

  利用蓄电池消除本地系统制约
  另外,(3)的“热容量问题”在日本全国各地有局部发生,是本地系统容量较小时,可再生能源并网造成送电线的热容量超过限制的问题。当再要并网可再生能源时,电力公司索取的系统增强费用(工程费负担金额)就会升高,由此无法确保可再生能源业务性的例子增加。
  “热容量问题”导致的蓄电池需求,因2015年10月九州电力就“限定发电时段的可再生能源并网”开始签订单独协议,而开始凸显。九州电力开始把每天9点~15点间的可再生能源电力全部存储于蓄电池,在此外的时段放电为条件,签订单独的并网协议(图5)。
图5:九州电力管辖内的发电机并网制约地图(出处:九州电力)

  这一条件应用于百万光伏电站时,事实上就变成了“夜间用光伏电站”。实际上夏威夷群岛的考艾岛就在推进17MW(并网输出为13MW)的光伏电站并设蓄电池(52MWh),把白天发电电力的85~90%存储在蓄电池中,在傍晚至夜间的需求高峰时放电的蓄电池并设型百万光伏电站计划。
  夏威夷从供需平衡上来说需要采取这种机制,由于原本电费就很高,预计能确保经济效益。而在日本,本地系统规模较小的地区,作为与高额的工程费负担相比较之下的选项之一,出现了相同的想法。蓄电池的成本降低,再利用补助金制度等降低初期投资的话,也是有业务可行性的。实际上,九州电力宣布之后,TMEIC接到了关于应对“热容量问题”的蓄电池洽商。现已开始在探索业务性。

首页 上一页 1 2 下一页 尾页 2/2/2

作者:金子宪治 来源:日经bp社 责任编辑:wutongyufg

太阳能发电网|www.solarpwr.cn 版权所有