7观点呈现

　　高比例风光发电（三）

　　电力系统大规模储能，除了抽水蓄能和压缩空气储能，最有发展前景的当属储热技术和电池储能。其中，动力电池度电成本1300元/千瓦时，2025年有望突破700元/千瓦时。而全钒液流电池成本在600元/千瓦时左右，在规模储能上更具优势。

　　采用光伏+储能+电网的供电方案，计算参数如下（供参考）：

　　1.2017年光伏系统的落地价格大约5元/w~6元/w，京津地区的分布式光伏系统（平铺装设）年发电量约1000kwh/(kw·yr)，光伏系统寿命取25年，贴现率取6%，运维比例取1%；

　　2.据美国国家可再生能源国家实验室NREL预测，到2020年光伏系统的投资成本将在2017年基础上再降低20%，2030年将降低50%；

　　3.根据实际调研，锂电池2017年的平均售价约2000元/kwh~3000元/kwh，据相关报道锂电池的价格将持续快速下降，2025年价格或将减半；

　　4.磷酸铁锂电池循环次数4000次至5000次，充放电效率取90%；

　　5.白天光伏设备向负荷供电并向储能充电，夜晚储能向负荷供电，并假设光伏设备和储能设备各向负荷供应50%的电量。

　　可得到如下结论：

　　1.随着光伏系统和储能设备价格的下降，一般工商业和大工业用户将有动力安装光伏+储能系统；

　　2.在储能系统的配合下，在中午和傍晚用电高峰时向负荷供电，以解决电力平衡问题；

　　3.大工业和工商业用户的厂房屋顶是安装光伏设备比较理想的场所，这将进一步促进光伏的发展。

　　其他研究热点：

　　1.需求侧响应与电动汽车：目前，电力系统中电网友好设备的比例高达15%以上；2030年电动汽车的储电总量将高达24亿kwh。（单台车按30kwh计）。

　　2.太阳能光热发电，具有只能利用直射辐射太阳能；借助储热罐（熔融盐）以储热的方式，抑制风光出力的波动性；对安装场地有较高要求等技术特点。目前技术比较成熟，其中槽式光热发电占有大部分市场份额。这类技术电能输出占直射辐射太阳能的16%，供电成本约1.1元/kwh~1.5元/kwh，有待技术突破。

　　8观点呈现

　　风光资源简单评估

　　如果到2050年，全国各省电量较现在翻番，且25%的电量为光伏发电。那么，从全国来看，2050年的全社会总用电量预计10万亿kWh/年~12万亿kWh/年，光伏电量按2.5万亿kWh/年~3万亿kWh/年估计；利用东部地区的太阳能资源，太阳能年平均总辐射量保守取1200kWh/(年·m2)；光伏板的光电转换效率取保守数值16%，光伏发电系统的效率取保守数值65%；则全国共需要2万km2~2.4万km2的土地面积，约占全国总土地面积的0.21%~0.25%。其中，江苏省土地面积10.26万km2，是单位面积用电量最高的省份，0.233万km2的面积即可满足未来的光伏发电需求，全省面积的2.26%。

　　大同的太阳能资源很丰富：年平均太阳辐射量1572.71kwh/m2；年有效利用小时数1242.4h左右。

　　大同的风能资源：10m高度处的年平均风速为7.06m/s，年平均风功率密度为361.65W/m2；70m高度处的年平均风速为8.96m/s，年平均风功率密度为680.03W/m2；初步判定该地区风能资源等级为4-7级，是建设风电项目的最佳选址。

　　由此可见，大同的风光资源在山西省中排前位。

　　对大同采煤沉陷区的简单估计：

　　1.截至目前，大同市风电装机165万kW，光伏装机190万kw，风光发电发展较快；

　　2.风光资源较好，年太阳辐射量可达1500kwh/m2~1600kwh/m2（高于天津市的1400kWh/m2自我对标张家口，不过风资源较张北要差一些；

　　3.大同市浑源县正在建设150万kw的抽水蓄能电站，存在较大容量的调节容量；

　　4.大同市有1687平方公里的采煤沉陷区，可用来开发风电、光伏发电等，如果按照30㎡土地安装1kw光伏设备、年满发1300小时计算，则采煤沉陷区可建设的光伏为5600万kw，年发电量728亿kwh。

　　9观点呈现

　　产学研相结合

　　产学研结合可发挥各自优势，形成强大的研究、开发、生产一体化的先进系统，并在运行过程中体现出综合优势。

　　天津大学通过与天津天大求实电力新技术股份有限公司等机构开展合作，已经把理论研究成果成功地应用到实际工程中，为社会创造了巨大的经济效益。截至2016年12月，成果已成功应用于北京、天津、上海、内蒙古、广东、江苏、浙江、辽宁等地200个城市，共计3000余项工程，涉及电网建设改造资金超过6000亿元。