对大型蓄电池系统的期待在高涨。因输出有变动的光伏发电的快速普及,其对电网稳定化已变得不可或缺,且随采用成本的降低,还出现了企业将其用于需求削峰的动向。
作者:金子宪治
来源:日经bp社
原标题:TMEIC蓄电池战略(下)因光伏发电的大量导入,大型蓄电池市场将起飞
对大型蓄电池系统的期待在高涨。因输出有变动的光伏发电的快速普及,其对电网稳定化已变得不可或缺,且随采用成本的降低,还出现了企业将其用于需求削峰的动向。在百万光伏电站用逆变器(PCS)领域拥有高市场份额的东芝三菱电机产业系统(TMEIC),正在构筑包括蓄电池系统在内的解决方案业务。
对未来前景光明的蓄电池系统用途,东芝三菱电机产业系统(TMEIC)分别针对3方面的“问题”提出了解决方案。每个方案均可利用蓄电池系统解决百万光伏电站与电力公司并网时存在的问题,从而实现并网。
3方面的“问题”是:(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,导致并网容量有限,或是工程费负担升高的“热容量问题”。对于其中的(1)短周期问题、(3)热容量问题,上篇已经作了介绍。
代多个电站接受轮番制的输出控制
问题(2)作为将来的蓄电池系统用途,发展前景最值得期待的是“长周期问题”。这已在除东京、关西、中部电力辖区以外的日本全国显现出来。
在5月等月份白天的较轻用电负荷期,发电量可能会超过需求,为此,日本经济产业省公布了将计算光伏与风力的“可并网容量”,对于超出这一容量的认证项目,实施无限制、无补偿的输出控制的制度。特别是在九州电力辖区内,认证量已达1776万kW(截至2015年10月),远远超过可并网容量817万kW,未来很可能会实施输出控制。
实施输出控制时,如果电站内有大容量蓄电池,则用光伏发电充电而在夜晚放电,可以防止售电量损失。但一般来说,以这样的方式蓄电池的使用率太低,投资得不到应有的回报。
九电宣布了将首先采用“交替控制”的方法来控制输出。“交替控制”是指不是同时对全部,而是轮流控制部分运营商输出的方法(图1),类似于“轮番停电”。此时,如果没有轮到的百万光伏电站内设置的蓄电池,可以提供给轮到的其他百万光伏电站运营商使用,就能提高蓄电池的使用率。就是说,如果能“代行”与输出控制相对应的充电控制,多家企业就可以共享1个蓄电池系统(图2)。
图1:由“交替控制”控制光伏发电的输出(出处:九州电力)
图2:与交替输出控制相对应的蓄电池运营的例子(出处:东芝三菱电机产业系统)
假设有10家电站共享设备费用为10亿日元的蓄电池系统,一半成本由补贴制度提供,其余的5亿日元由10家运营商负担,则每家只需承担0.5亿日元。
随光伏发电而起的“长周期问题”,是整个区域的供大于求导致供需失衡的问题,因此,减少未“轮到”地区的需求,也有相同的效果。这种机制,“若电力公司认可其作为‘代行’输出控制的措施,则在现行制度下就可以实现。”TMEIC新能源事业推进PJ的助理项目经理花田雅人说。
以多用途确保经济效益
作为这种方法的应用,除了共享百万光伏电站内的蓄电池外,还可能出现只拥有并网蓄电池的“服务运营商”,提供使用多余的电量充电并且在夜晚放电的服务。但是,“现行法律不允许电力公司以外的运营商单独经营并网的蓄电池,因此要想实现,就需要在电力系统改革中修改制度”(花田)。
另外,将来“服务运营商”还有可能暂借工厂等电力用户的蓄电池,承包输出控制措施。比如说,上篇介绍的滋贺县米原市的三友电子设置了削峰用蓄电池,届时,服务运营商就可作为“集成商”,租借该公司的蓄电池用于输出控制措施。
电力用户在使用空调的冬夏两季,削峰需求比较强烈;而百万光伏电站,输出控制是以白天负载较轻的春秋两季为主。如果能够在不用削峰的春秋两季,将蓄电池出租给集成商,用来控制输出,就能提高蓄电池的使用率,加快收回投资的速度(图3)。但其实现,也取决于“替代”控制输出能否得到认可。
图3:蓄电池的多用途示意图(出处:东芝三菱电机产业系统)
花田认为,今后制度调整等的结果,“如果削峰及控制输出等多种用途可以共享1个蓄电池,则以现在蓄电池的成本,也完全可以保证经济效益”。
其实,作为这种“蓄电池集成商”的延伸形式,有与FEMS(工厂能源管理系统)或BEMS(大厦能源管理系统)等连接的虚拟电厂(VPP)的业务模式。
在可再生能源的输出增大时创造需求的方法并非只有蓄电池。启用工厂的生产设备、商用冰柜和蓄热槽等也可以增加需求。从用户的角度看,就是能够用上价格极低的电力。一般的VPP,是对控制节能、分散电源和蓄电池加以综合控制,有控制需求增加的意味,而在供应过剩时要“创造需求”的控制,则是电力系统的革新性行为。
作者:金子宪治 来源:日经bp社
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