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岸电改造中的储能市场——港口储能运行模式及代表案例

2018-9-28 09:16 来源: 北极星储能网

摘要:
随着经济不断发展、港口规模不断扩大,传统港口会带来更多的能源消耗和有害气体排放、噪声等环境污染,船舶废气成为中国港口城市的主要大气污染源之一。港口如何合理利用电能、如何清洁发展也得到越来越多的关注。电储能技术可辅助实现绿色港口电网的节能效益和经济效益。
港口主要用电负荷:
1.反复使用,短时间工作制的起重运输机械设备
2.皮带运输机等连续使用的用电设备
3.需要经常性的充电的电瓶车和吊车
4.功率比较大的照明设备
5.大型专业化码头用电设备多且多数需使用高压
6.以及停泊在港口的船舶用电


储能的运行模式

改善电能质量
港口设备负荷特性变化频繁,供电网络的电能质量难以保证,目前比较常用的是增大供电系统容量来解决此类问题,但该方式投资成本大,且会造成资源浪费。港口主要用电负荷集中在大功率、长时间工作的设备,这些大功率设备在工作时,其起升机构在载运货物下降过程中的制动产生大量的电能,储能技术将重载设备制动能量回收,能够达到节能和改善电能质量的目的,并且实现回收再利用的功效。

削峰填谷
港口用电采用峰谷差价进行计费,白天基本为高峰电价,负荷作业多在此时段,晚上多为低谷电价,负荷作业时间相对较短。若能够充分利用峰谷电价差,必然会为港口带来可观收益。港口利用储能技术实现峰谷电能的转移,能够在港口内部供电网络中实现对负荷用电功率的控制,不会影响到上级供电网络的稳定性,同时能够降低港口装机容量,节约大量成本。

电力故障保障
若在用电侧将电能平滑地存储起来,并通过简单可靠的控制技术,能够确保输出高质量的电能。储能系统可以作为备用电源,为港口供电网络出现电力供应不足或电网断电故障时提供可靠保障。

船舶岸电
船舶停靠港口作业期间,需要开动船上的辅助发电机发电以提供必要的动力,由此会产生大量的有害物质排放。根据统计,船舶靠港停泊期间所产生的碳排量占港口总量的40%至70%,是影响港口及所在城市空气质量的重要因素。船舶岸电系统就是船舶停靠在码头的时候,停止使用船舶上的自备辅助发电机,转而使用陆地电源向主要船载系统供电。若使用岸电储能系统提供电能,可有效改善船舶带来的空气污染。

风光储
独立式风+光+储能发电系统具有较大灵活性,其能够充分利用港口的地理优势,利用海边的风能和太阳能进行发电,对港区内负荷进行供电。同时,利用储能系统对太阳能发电和风力发电的功率波动进行有效的平抑,改善电网对新能源的消纳能力。独立式风+光+储能发电系统可以对港区内负荷进行供电,能够构建独立的发电、供电、用电系统,为港口带来可观的经济效益。


代表项目

项目一:

2016年7月3日,南方电网首个港口岸电项目在广东中山投产,投产后,中山港口码头动力将“油改电”,港口停靠船只将关闭自备辅助发电机,转而使用陆地的电源向主要船载系统供电,预计项目年减排二氧化碳可达474吨。

项目二:

截至2018年6月,江苏全省已累计建成各类岸电系统4423套(高压15套、低压609套、小容量3799套),2018年1-5月单独装表计量岸电电量1215万千瓦时,在全国率先实现了江、河、湖、海港口岸电全覆盖,率先实现了航道水上服务区岸电系统互联互通。

据报道,力信能源、北控清洁能源等单位合作、国网江苏电力公司牵头的2018年度国网公司科技项目《储能在岸电系统中规划配置与协调运行关键技术研究与应用》项目,拟在江苏连云港港口岸电系统中建设5MW(1MW超级电容+4MW锂电)储能电站,满足总量10MW以上以及单个泊位3MW以上岸电接入需求,岸电满负荷运行的情况下,满足多种随机性电源和负荷的接入需求。连云港是长三角港口群三大主体港之一,具有较好的岸电发展基础,示范案例的运行,对探索并验证未来绿色港口发展新技术和新模式,具有重大意义。

项目三:

近日,上海肯帕储能技术有限公司与天合光能股份有限公司旗下全资子公司天合智慧能源投资发展(江苏)有限公司签署战略合作协议,协议明确双方将在港口轮胎吊“油改电”、岸电系统、港口分布式能源+储能三个业务模块进行深度的战略合作。

项目四:

国外一些国家也有采用绿色航运、排放基金以及差别化航道费等激励计划,鼓励船舶使用清洁燃料和绿色技术。德国工业集团西门子将推出锂离子电池为主的储能解决方案Blue Vault,计划在挪威建设自动化与数位化工厂,并在该工厂开发和生产用于离岸钻油、海事、风力发电应用的储能技术,西门子希望可借由该技术与知识打造低排放离岸平台。


政策文件引领

国务院在《“十三五”节能减排综合工作方案》中要求:推动能源结构优化,利用电力等优质能源替代燃煤使用,在港口码头等领域推动电能替代,减少燃油消费。

交通运输部曾印发《靠港船舶使用岸电2016~2018年度项目奖励资金申请指南》,江苏、浙江、上海、深圳等各省市地方政府相继出台了港口岸电设施财政补贴、岸电服务指导价格等配套支持政策。

交通运输部公布《深入推进绿色港口建设行动方案(2018—2022年)》(征求意见稿)提出,在优化能源消费结构方面,一是要构建清洁低碳的港口能源体系,二是着力推动靠港船舶使用岸电;在节约和循环利用资源方面进行设施设备节能改造,推广应用绿色照明、港口储能。

近日,交通部发布《交通运输部办公厅关于加快长江干线推进靠港船舶使用岸电和推广液化天然气船舶应用的指导意见》,积极争取财政资金,研究建立船舶受电设施改造优先补助绿色通道,鼓励地方政府出台岸电运营补贴政策,推动完善供售电机制;2018年底前编制或修订完成供电、检测、受电等方面技术标准。


总结

大容量储能技术可实现峰谷电能的转移,可作为备用电源,为电力供应不足或电网断电故障提供支持,还能将重载设备制动能量回收,达到节能和改善电能质量的目的,辅助实现绿色港口电网的节能效益和经济效益。综合以上,港口岸电系统是储能的重要应用场景。

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