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山东省台区储能市场发展分析

山东是我国分布式装机大省,其分布式光伏累计装机量已多年位居第一,与此同时配电网压力也导致山东分布式光伏可开发容量告急。2023年12月15日山东省能源局发布的公告称,山东省内136个县(市、区)中,2024年有53个地区的低压配网接网预警等级为“受限”,43个地区为“一般”,仅40个地区的低压配网接网情况被评为“良好”。这意味着到2024年一半以上地区的分布式光伏发展都会因低压配网限制而受影响,台区储能作为有效解决方案,可解决分布式光伏消纳难题,已在山东多地得到推广。

一.山东分布式光伏装机量

山东是人口大省,也是用能大省,煤电装机常居高位,传统能源消耗占比高是山东能源结构的突出矛盾,因此多年来大力发展清洁能源是山东的首要任务,尤其在双碳目标发布以来,山东省光伏装机量呈爆发式增长,连年位居全国第一。据国家能源局数据,2014年山东省累计装机容量仅60万千瓦;到2017年全省光伏累计装机容量达到1052万千瓦;2020年突破两千万千瓦,达到2274万千瓦;截至到2023年底,光伏累计装机已经超56GW。自此,山东省光伏累计装机量一直稳居全国第一。

近年来,山东省集中式与分布式光伏装机新增此消彼长,2017年施行分布式光伏整县推进计划,分布式发电新增装机容量首次超过集中式,随后一直保持领先地位。2019年以来,山东省新增光伏装机中,分布式装机占比均在80%以上。高比例分布式光伏接入电网导致山东消纳问题频出,在分布式光伏亟待消纳的背景下,通过在配电网台区部署新型储能,可有效提高分布式新能源,尤其是偏远地区快速推进的光伏发电的消纳能力。

图1山东省光伏累计装机量(万千瓦)

数据来源:EESA

大量户用光伏接入电网导致低压台区弃光、功率倒送、电压限越和三相不平衡等一系列问题日益突出。此外,山东整县推进项目集往往在一些比较偏远的地方,例如山区、林区村落等。这些地区地方供电半径长,末端电能质量较差、电压低,所以出于末端电压改善需求更大。根据2023年12月15日山东省能源局发布的公告,山东省内136个县(市、区)中,2024年有53个地区的低压配网接网预警等级为“受限”,43个地区为“一般”,仅40个地区的低压配网接网情况被评为“良好”。这意味着到2024年37个县将不再接入新的分布式光伏项目,而其他53个县(市、区)的分布式光伏发展也会因低压配网的限制而受影响。台区储能通过智能调节电网的电压和频率,可显著提升供电质量、解决末端电压较低的问题,优化电网的整体性能和可靠性,有效缓解分布式光伏并网带来的电网压力。

二.山东台区储能发展政策环境

国家层面,目前我国电网功能替代性储能处于探索起步阶段,相关政策管理机制尚不成熟,但《“十四五”新型储能发展实施方案》、《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》等文件已明确支持电网功能替代性储能发展。地方政府层面,山东省政府及其他市县也已出台分布式光伏消纳相关政策,分布式光伏就地消纳已经大势所趋。其中,山东省《关于推进分布式光伏高质量发展的通知》明确了台区储能的需求及作用。文件指出,鼓励光伏投资企业、电网企业在消纳困难变电站(台区)配建储能设施,开发建设分布式储能,提升电力系统调节能力,促进分布式光伏就近就地消纳。济南平阴、山东胶州等地区也出台了分布式光伏发展指导意见,促进分布式光伏通过配储集中汇流形式就地消纳,避免向电网反送电。

三.山东台区储能装机预测

根据国网山东电力、各市区、县电力公司数据及EESA专家访谈数据,目前(截至2024年3月)山东省内低压台区保有数量约为46万个,按照1%的台区储能渗透率计算,目前存量市场分布式台区储能需求量约为4600台,考虑到后期云储聚合的容量要求,单个台区储能装机量为100kW/200kWh,现阶段山东省台区储能存量市场容量为461MW/921MWh。目前山东约投运台区储能示范项目6个,备案阶段项目1个,存量市场空间巨大。

2014年-2018年山东省台区数量复合增长率为29.6%,主要考虑乡村振兴背景下农网改造带来的台区数量规模化增长;2018-2024复合增长率为8.4%,主要考虑2018年后山东分布式光伏爆发式增长带来的台区数量同步提升。台区储能作为现阶段电网最佳解决方案,随着其在配电网中发挥的作用越来越大,未来电网增设台区的速度将会减慢,预计2024-2030年间台区数量复合增长率在5%左右,拉动台区储能渗透率及装机量同步上涨。

图2山东省台区储能装机量预测(2024-2030E)

数据来源:EESA数据库

四.山东台区储能发展潜力区域

山东省是我国分布式光伏装机量最高的地区,多地区分布式光伏开发已达到阈值,因此台区储能推进较其他省份更快。省内发展潜力地区主要考虑以下几种情况:1.新能源发展迅速地区;2.分布式光伏接网预警区域;3.云储能项目建设试点区域。

典型区域如济南市商河县怀仁镇:2023年,济南市全市可再生能源发电装机容量达到403.7万千瓦,增幅为33.8%,全市可再生能源发电装机占比为34.4%,增长4.6%,全市可再生能源发电量突破67.98亿千瓦时,增幅为27.7%,可再生能源发电量占总发电量比重17.2%。其中,济南市商河县怀仁镇是分布式光伏发展的典型代表:商河县怀仁镇是济南市首个整建制光伏小镇,怀仁镇以新能源应用为主导,光伏、地热、风力等清洁能源汇集逐步将小镇的资源优势转变为产业优势。受益于当地新能源产业的各类税收优惠,其光伏产业发展十分迅速。目前怀仁镇光伏电站现已遍布56个村、上万户群众,累计可增加村集体收入9800余万元。高比例的光伏发电导致其消纳问题严重、接网受限,未来台区储能建设需求极大。

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