新エネルギー
松原市100MWフライホイール、電気化学混合エネルギー貯蔵独立周波数変調発電所プロジェクト
1. プロジェクト簡単紹介
1.1 プロジェクト背景
1.1.1. プロジェクト簡単紹介
従来のピーク調整エネルギー貯蔵発電所と新エネルギー発電所と異なり、独立周波数制御エネルギー貯蔵発電所には基本的な発電機能がなく、電気エネルギーとピーク調整市場の取引にも参与していない。その100%の電力能力はすべて電力周波数調整に用いることができ、特に電力網の周波数安定性に最も直接的で効果的な一次周波数調整に用いることができる。独立周波数制御エネルギー貯蔵発電所の一次周波数変調応答は実際には数倍乃至数十倍のその組立電力を代替する新エネルギー場において周波数制御動作を行い、省網、地域電力網の角度から電力網の周波数安定問題を解決し、「ダブルカーボン」目標の達成を助力する。
プロジェクトの主な顧客層には、電力網会社、大規模な新エネルギーステーション運営者、電力品質の向上を求める工業ユーザーが含まれる。電力網会社は電力システムの核心として、独立周波数制御貯蔵発電所が提供する周波数安定サービスに直接恩恵を受け、それによって全体の電力網の運行効率と信頼性を高める。風力発電所や光発電所のような大型新エネルギー発電所は、発電の不安定性と間欠性のため、電力周波数調整に切実な需要があり、独立周波数調整貯蔵発電所は理想的なパートナーになるだろう。また、精密製造、データセンターなどの電力品質に厳しい工業ユーザーも、プロジェクトの重要な顧客となり、独自の周波数調整貯蔵発電所を導入することで、電力供給の安定性と連続性を確保することができる。
以上のユーザーも、プロジェクトが提供するサービスの品質と効果に応じて費用を支払うことになる。以上より、プロジェクト収入の計算はサービス内容、サービス効果及び市場需要などの要素を総合的に考慮し、プロジェクトの経済性と持続可能性を確保する。
1.1.2 市場の見通し
(1)一次周波数変調需要
周波数は電気エネルギーの品質を測定する重要な指標であり、電力系統の発電と電力使用の有効電力バランスを反映し、電力網の周波数の変化は発電機、負荷の安全と経済運転に大きな影響を与える。時間次元から、従来の発電ユニットの電力網周波数変化に対する応答には、回転慣性応答、1次周波数変調、2次(AGC)周波数変調の3つの過程が順に存在している。その中の一次周波数変調とは、電力系統の周波数が目標周波数から逸脱した場合、ネットワーク本体が制御系統の自動反応を通じて、出力を調整して周波数偏差を減らす制御機能であり、電力網の周波数安定に最も顕著な技術手段である。
電力網の一次周波数変調は高周波数、短間隔、高速性、ランダム性の特徴があり、現在の電力システムの条件下で、国内の大部分の区域、一次人工周波数変調デッドゾーン±0.033Hz下の一日一回周波数変調動作回数は数百回-数千回で、平均一回動作時間は数秒-十数秒、最大一回動作時間は1minを超えない。
新型電力システムと新型エネルギーシステムの構築作業の推進に伴い、新エネルギー電力設備と発電の割合が持続的に向上し、電力網の周波数変動は回数が増加し、単回変動の間隔が減少する明らかな傾向を呈し、この問題は発電と負荷予測などのスケジューリング手段によって解決することができず、ネットワーク本体が自主的に応答する1回の周波数変調に依存してリアルタイムの有効バランスを行って解決しなければならず、貯蔵技術、特に高速リニアモーターフライホイールを代表とする長寿命高電力密度貯蔵エネルギーは、その百万回循環寿命と極めて強い制御性によって新型電力システムの電力周波数変調の不可または不可欠な要素の1つとなっている。
国網東北支部の統計データによると、2022年1月~2023年10月の統計結果によると、電力網の周波数がデッドゾーン±0.033 Hzを超える一日平均越限回数は1573回、平均単回限界時間は約25sである。
中国では、今後数十年以内に社会全体の電力使用量は引き続き着実に増加し、風力・日光資源の特性に制限され、風力発電、太陽光発電などの新エネルギー発電主体の利用時間数はもはや向上できず、新エネルギー設備と発電の割合は依然として長期的に急速に増加することが予想される。電力の一次周波数変調需要は日増しに強くなり、将来的に市場規模は増え続けるだろう。
(2)エネルギー貯蔵技術の分析
技術の進歩に伴い、フライホイール貯蔵技術は純機械フライホイール、低速(<10000rpm)機械軸受または混合軸受フライホイール、高速(>20000rpm)純リニアフライホイールを経験した。瀋陽マイクロ制御を代表とする純リニアモーターホイール製品は、電力密度、エネルギー密度、リニアモーター軸受の動作安定、電気応答などの面で長足の進歩を遂げ、緊急電源、衝撃負荷抑制、電力周波数変調の分野で応用されている。現在、エネルギー貯蔵フライホイールの製品形態は主に高速電力型リニアフライホイールと低速エネルギー型磁気フライホイールの2種類がある。
低速エネルギー型磁気フライホイール:低速エネルギー型磁気フライホイールは機械軸受または磁力アンロード軸受の軸受システムを採用し、主に重型フライホイールの回転によってエネルギー貯蔵を行い、一分あたりの回転速度は約5000-10000回である。フライホイールロータの品質が大きいため、埋込み式配置が必要であり、フライホイール、コンバータ分離構造を採用している。低速エネルギー型磁気フライホイールはエネルギー貯蔵が高いが消費電力が大きく、軸受には機械的摩耗があり、使用寿命が短く、メンテナンスが困難である。
高速パワー型リニアフライホイール:高速パワー型リニアフライホイールはリニアフライホイールの軸受システムを採用し、密閉された真空容器の中で無接触の完全リニアフライホイール状態にあり、毎分数万回の回転速度で高速回転する。磁気浮上軸受技術を採用しているため、フライホイールは回転中に物理的接触がないため、軽量、無摩耗、低消費電力長寿命などの優位性があり、最先端のフライホイール貯蔵技術路線であり、通常は標準キャビネット型配置タイプを採用している。
高速電力型リニアフライホイールの電力分野での優位性は明らかで、工事実施の可能性を備えた唯一のフライホイール技術路線である。瀋陽マイクロ制御フライホイール技術株式会社は国内高速電力型リニアフライホイールのエネルギー貯蔵技術を持っている、バッチ定量化生産を実現できる唯一のフライホイールエネルギー貯蔵装備製造企業、ロータ本体を精密加工、熱処理し、360°非破壊探傷できる唯一のフライホイール貯蔵装備製造企業である。
(3)電力網周波数変調の適合性
独立周波数変調貯蔵発電所の一次周波数変調は、一次周波数変調の有効変化率公式に基づいて自主電力調整を行い、現行の政策と東北電力網の周波数変動特性に基づいて、一次周波数変調の周波数変調距離は貯蔵発電所の定格電力の15%-30%を占める。連続複数回の周波数の制限オーバー状況を考慮し、高出力密度、高速応答、超長充放電サイクルで知られる高速リニアフライホイールのフライホイール貯蔵技術と電力型電気化学貯蔵技術を用いて混合貯蔵発電所を構成することは、フライホイールエネルギー貯蔵と電気化学エネルギー貯蔵の各自己優位性を十分に発揮でき、優位性の相互補完資源の集約利用が可能となり、少ない力で大きな効果をあげられる。
実際の応用時、フライホイールエネルギー貯蔵はほとんどの一次周波数調節の需要をカバーすることができ、同時に一定の割合の電力型電池を組み合わせることができ、エネルギー貯蔵発電所の申告容量を高めると同時に、小確率で長時間の一次周波数調節指令と連続調節指令に対応し、一次周波数調節の作動合格率を確保する。
プロジェクトは松原市に建設され、フライホイール貯蔵技術と高倍率電池技術を用いて、混合エネルギー貯蔵周波数変調システムを構築する。伝統的な発電所の周波数変調速度、応答速度、周波数変調精度をはるかに超えることによって、新版「二重細則」の導きの下で、現地に良質な周波数変調資源を提供し、そしてかなりの周波数変調収益を得る。本プロジェクトは電力網の運行安定性を高め、電力網の新エネルギー受け入れ能力を増強する。
以上のように:プロジェクト市場は実際の発展ニーズに一致し、良好な市場見通しがあり、プロジェクトは非常に必要である。
1.1.3 プロジェクト建設に有利な条件
(1)政策の優位性
『吉林省国民経済と社会発展第14次5カ年計画と二〇三五年ビジョン目標要綱』では、白城、松原などの土地の風力・太陽光資源が豊富で、土地が多く利用されていないなどの優位性を十分に発揮し、風力発電、太陽光発電を大いに発展させ、省内の消納、外送、水素製造の3つの千万キロワット級新エネルギー生産基地を建設し、「十四五」末までに、風力発電、太陽光発電設備の規模は3000万キロワットに達し、長江三峡発電所の設備の規模を超えるように努めることを提案した。
2024年2月7日に国家発展改革委員会、国家エネルギー局発改価格〔2024〕196号文は「電力補助サービス市場価格メカニズムの健全化の構築に関する通知」を発表し、電力周波数調節補助サービス取引について明確に規定した:「変調市場は原則として変調マイルに基づく単一制価格メカニズムを採用する。各ユニットは規則に基づいて時間帯別変調容量及び価格を自主申告し、市場競争を通じてクリアーリング価格と落札周波数調節容量を確定する。周波数調節費用はクリアーリング価格、周波数調節マイル、性能係数の3つの積から計算する」、「合理的に周波数調節サービス価格の上限を確定する。周波数調節性能係数は調整レート、調節精度、応答時間の3つのセクションパラメータから積或いは加重平均で確定し、項目別パラメータは現地の性能が最良の石炭発電ユニット本体(火力貯蔵連合ユニットを含まない)対応の設計パラメータを基準として換算する。原則として性能係数は最大2を超えず、周波数変調距離のクリアーリング価格の上限は1キロワット当たり0.015元を超えない」と述べた。この政策は性能指標に優れた周波数変調主体への奨励と価格傾向が明らかになり、補償費用も現行の東北地方電力周波数変調政策より明らかに高い。
(2)資源の優位性
松原市は東北平原に位置し、地形が平坦で、風力資源が豊富である。これは風力発電場の建設に恵まれた条件を提供し、科学的な計画と合理的な配置を通じて、これらの風力エネルギー資源を十分に利用して、現地に安定した電力供給を提供することができる。同時に、松原地区は風力発電設備の製造、設置及び風力発電場などを含む比較的完備した風力発電産業チェーンを形成している。
(3)人材の優位性
松原市には教員の力が強い中等職業技術学校が14校あり、全市企業の中等専門技術人材の需要を保証することができる。松原職業技術学院や技術工学校などの職業高校などの職業学校では、年間8000人の専門職業技術人材を育成することができる。同時に、松原市政府は中国科学院長春分院、吉林大学と人材と科学技術戦略協力枠組み協定を締結した。
1.2 プロジェクト建設内容及び規模
1.2.1 建設規模
ハイブリッドエネルギー貯蔵システム容量は100MW/13.216MWhである。
1.2.2 建設内容
プロジェクトの敷地面積は11.6万平方メートルで、主に昇圧ステーション、エネルギー貯蔵ステーション、電力輸出線などの関連補助施設を建設する。
1.3プロジェクト総投資額と資金調達
プロジェクト総投資額は66200万元、その内、建設投資額52960万元。
1.4 財務分析及び社会評価
1.4.1 主な財務指標
プロジェクトの量産後、年間売上高は41800万元、利益13800万元、投資回収期間6.8年(税引後、建設期間2年含む)、投資利益率20.8%。
説明:表中の「万元」はすべて人民元である
1.4.2 社会評価
電力システムの安定性と信頼性を向上させる:エネルギー貯蔵独立周波数変調発電所は電力系統の周波数の変化に迅速に応答でき、有効出力を調整することによって周波数偏差を減少させ、それによって電力系統の安定性と信頼性を効果的に高めることができる。このような高速応答の特性により、エネルギー貯蔵周波数変調発電所は電力システムにおける重要な構成部分となり、電力網に変動が発生した場合に迅速に介入し、電力供給の連続性と安定性を確保することができる。
再生可能エネルギーの消込:エネルギー貯蔵独立周波数変調発電所はエネルギーを貯蔵し放出することにより、再生可能エネルギーの発電が不安定な場合、必要な周波数変調サービスを提供し、それによって再生可能エネルギーの消込割合を高めることができる。例えば、江蘇省は夏場のピーク時、新型エネルギー貯蔵発電所を動かすことで、全省の電力網の安全で安定した運転を効果的に保障し、クリーンエネルギーの利用を促進した。エネルギー貯蔵独立周波数調整発電所は技術的に顕著な優位性を持つだけでなく、社会的利益の面で重要な役割を果たし、電力システムの安定運転とエネルギー構造の最適化を推進した。
1.5 協力方式
独資、合弁、協力。
1.6 外資導入の方式
資金、その他の方式は面談可能
1.7 プロジェクト建設場所
松原市
1.8 プロジェクト進捗状況
プロジェクト提案書編成済み
2、協力側簡単紹介
2.1機構基本状況
名称:松原市商務局
住所:寧江区興原路265号
2.2機構状況
松原は松嫩平原の南部にあり、素より「穀倉、肉庫、漁郷」の誉れが高い。北緯45度の世界黄金トウモロコシ帯、黄金水稲帯に位置し、中温帯大陸性季節風気候に属し、年平均気温6℃、無霜期150日、年間降水量約432ミリ。全市には耕地2092.8万ムー、林地476万ムー、水面245万ムーがあり、国の大型商品食糧基地と油料基地であり、食糧の年間生産量は156億斤に達し、4つの管轄県(市)はすべて全国食糧生産先進県である。そのうち、雑穀雑豆の年間生産量は2億斤近くで、全国最大の雑穀雑豆集散センターである。「善徳良米」有機米は杭州G20サミットとアモイBRICSサミットの指定用米となった。現在、全市はグリーン産業都市とグリーン農業都市の建設をしっかりと中心に据え、水稲、落花生、ジャガイモなど137箇所のグリーン農業モデル基地の建設を加速させ、松原、前郭、三江口、拉林の4大灌漑区が並行する発展構造の構築に全力を尽くしている。牧畜業と漁業は非常に盛んで、全市の豚、肉牛、肉羊、鳥の飼育量はそれぞれ545万頭、72万頭、531万頭、4807万羽に発展し、中糧グループの健康な豚の産業化、科尔沁1万頭のグリーン肉牛養殖、乾羊の肉羊の屠畜精深加工などの多くのプロジェクトが建設され、松原の牧畜業強市への仲間入りを果たした。年間生産水産物は5万トンで、全省一で、コイ、サバ、草魚など63品種が豊富に生産されている。その中で、査干湖のコクレンは国家AA級グリーン食品であり、査干湖の単網氷下の漁獲量はギネス世界記録を更新し、査干湖屯は農業部などの部委員会に「中国十大最も美しい農村」での「最も美しい漁村」と評された。
2.3連絡方式
プロジェクト所在市(州)連絡係:
連絡先:松原市商務局招商サービスセンター
連絡係:于莉莉
連絡電話:+86-18004388787