3月21日,“2018首屆全國儲(chǔ)能技術(shù)在電力調(diào)頻輔助服務(wù)市場中應(yīng)用高層研討會(huì)”在太原理工大學(xué)成功召開。
本次研討會(huì)由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)、太原理工大學(xué)、深圳市科陸電子科技股份有限公司、廣東猛獅新能源科技股份有限公司、浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司、惠州億緯鋰能股份有限公司、浙江超威電力有限公司、成都特隆美儲(chǔ)能技術(shù)有限公司、山東圣陽電源股份有限公司、陽光電源股份有限公司主辦,中國能源建設(shè)集團(tuán)山西省電力勘測設(shè)計(jì)院有限公司、北控智慧能源投資有限公司、中天儲(chǔ)能科技有限公司、深圳市雄韜電源科技股份有限公司、北京睿能世紀(jì)科技有限公司、北京國能伏安節(jié)能科技有限公司、烯晶碳能電子科技無錫有限公司、萬匯通能源科技有限公司、美國麥克斯威科技有限公司支持,中國儲(chǔ)能網(wǎng)承辦。
在會(huì)議上,中國電力科學(xué)研究院有限公司高級(jí)工程師楊水麗發(fā)表了題為《數(shù)兆瓦級(jí)儲(chǔ)能調(diào)頻示范應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析》的主題演講,全文內(nèi)容如下:
在大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)及應(yīng)用方面,我們有電池儲(chǔ)能裝置技術(shù)、本體材料技術(shù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)理論、大規(guī)模儲(chǔ)能工程應(yīng)用技術(shù)以及儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)特性試驗(yàn)、檢測、評(píng)價(jià)。
基于我們的科研項(xiàng)目,我們所已經(jīng)形成了五個(gè)支撐平臺(tái):國網(wǎng)公司重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、張北儲(chǔ)能實(shí)驗(yàn)基地、電池材料實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、超導(dǎo)電力實(shí)驗(yàn)室、新能源與儲(chǔ)能運(yùn)行控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
電池特性實(shí)驗(yàn)室是2015年順利通過了CNAS/CMA認(rèn)證資質(zhì),并且成功晉升為國家電網(wǎng)公司重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,同時(shí)聯(lián)合我院新能源研究中心于2015年9月成功獲批新能源與儲(chǔ)能運(yùn)行控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
從示范建設(shè)到硬件裝置,到試驗(yàn)檢測,都做了比較多的工作。在示范建設(shè)方面,我們參與了張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程;硬件裝置方面,我們也在針對(duì)儲(chǔ)能電池本體、BMS及儲(chǔ)能變流器關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研發(fā);在試驗(yàn)檢測方面,具備儲(chǔ)能系統(tǒng)的檢測資質(zhì)和能力。國家的儲(chǔ)能標(biāo)委會(huì)也掛靠在我們所,大部分的儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)基本是由我們所提出來的。如果廠家想知道你們現(xiàn)在的電池和產(chǎn)品符不符合,具不具備并網(wǎng)的要求,可以在我們所進(jìn)行檢測。
在儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展方面,大家比我掌握得數(shù)據(jù)更精確。儲(chǔ)能系統(tǒng)從成本在逐年下降,循環(huán)壽命在逐年上升,尤其是以鋰電池為代表,發(fā)展比較迅猛。其他的鉛炭、液流的成本也是呈下降趨勢。
美國MW級(jí)儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目數(shù)和裝機(jī)容量均以顯著優(yōu)勢領(lǐng)跑,意大利、德國、英國近幾年有較快發(fā)展趨勢,韓國和日本相關(guān)項(xiàng)目于2015年開始受到重視,中國以平穩(wěn)速度推進(jìn)示范應(yīng)用。鋰系電池為MW級(jí)儲(chǔ)能調(diào)頻應(yīng)用中的主流類型。儲(chǔ)能調(diào)頻已經(jīng)深入到發(fā)電端、輸配電環(huán)節(jié)、需求側(cè),可根據(jù)運(yùn)營商需求協(xié)同配套電源或獨(dú)立并網(wǎng)提供調(diào)頻輔助服務(wù)。
受市場激勵(lì)、政策導(dǎo)向或技術(shù)需求影響,全球各國儲(chǔ)能調(diào)頻市場的商業(yè)化進(jìn)行不一而運(yùn)行模式多元。美國因其市場環(huán)境發(fā)展而趨于完善,運(yùn)行模式比較全面,德國、英國則因出臺(tái)強(qiáng)制性平衡機(jī)制助力儲(chǔ)能調(diào)頻在發(fā)電端與傳統(tǒng)機(jī)組相結(jié)合。國內(nèi)這三種模式都有一些嘗試。
美國之所以市場比較成熟,受益于系統(tǒng)運(yùn)營商引入里程的市場流程,制定效果評(píng)判方法和調(diào)頻市場“容量+里程”兩部制價(jià)格,在市場報(bào)價(jià)、排序、定價(jià)、結(jié)算環(huán)節(jié)中調(diào)整計(jì)量以重構(gòu)不同性能電源的收益分配。
在德國,采用電力平衡機(jī)制,以虛擬的平衡結(jié)算單位為主體。但是它的市場對(duì)電源條件效果不加區(qū)分進(jìn)行補(bǔ)償,以及對(duì)投標(biāo)容量的下限限制,一定程度上影響儲(chǔ)能作為獨(dú)立服務(wù)提供商參與調(diào)頻的積極性。
在英國也是采用平衡結(jié)算機(jī)制,但是儲(chǔ)能提供調(diào)頻服務(wù)的獨(dú)立市場主體地位尚未明確。
在中國,由電網(wǎng)運(yùn)營商和服務(wù)提供商在并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議中協(xié)定,主要是參考“兩個(gè)細(xì)則”。
從去年開始,能源局的發(fā)文已經(jīng)承認(rèn)了儲(chǔ)能可以作為獨(dú)立載體參與電力市場,這是一個(gè)非常好的準(zhǔn)入的政策環(huán)境。
美國商業(yè)化成熟,主要是因?yàn)樗贏GC實(shí)時(shí)競價(jià)市場中,從準(zhǔn)入條件到服務(wù)計(jì)量到定價(jià)機(jī)制都引入了性能得分考核。德國不限制你什么元進(jìn)入,但是他對(duì)儲(chǔ)能容量的下限進(jìn)行限制,所以影響了儲(chǔ)能的發(fā)展。英國開展得也如火如荼。中國作為獨(dú)立運(yùn)營的載體進(jìn)入電力市場已經(jīng)獲得了準(zhǔn)入機(jī)制,但是當(dāng)前還是缺少一些計(jì)量、結(jié)算的方法,因而影響了儲(chǔ)能在輔助服務(wù)市場的推廣應(yīng)用。
由以上可知,發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能聯(lián)合火電調(diào)頻適用于激勵(lì)和強(qiáng)制型制度,不受初期儲(chǔ)能服務(wù)計(jì)量辦法空白的影響。在計(jì)量與獲益方式暫未明確的市場環(huán)境下可考慮火儲(chǔ)的運(yùn)營模式。
我國儲(chǔ)能調(diào)頻應(yīng)用的關(guān)注點(diǎn)。儲(chǔ)能參與電力調(diào)頻主要是考慮兩個(gè)因素:一是電力系統(tǒng)的調(diào)頻市場存在哪些問題,這些問題剛好又是儲(chǔ)能比較適用的,比較適合儲(chǔ)能去解決的;二是經(jīng)濟(jì)帳要能算。基于這兩點(diǎn)考慮,我們探討了儲(chǔ)能在一次調(diào)頻中的慣性響應(yīng)中的最低頻率點(diǎn)控制;協(xié)調(diào)一、二次調(diào)頻的控制;儲(chǔ)能參與AGC調(diào)頻及AGC調(diào)節(jié)中的CPS控制與緊急控制。
電網(wǎng)慣性頻率響應(yīng)中的最低頻率點(diǎn)控制,我希望當(dāng)系統(tǒng)功率缺額將引發(fā)頻率越限或者引發(fā)低頻減載的時(shí)候,我第一時(shí)間能捕獲到。
儲(chǔ)能在一次調(diào)頻中的大功率事故支撐:這是基于國標(biāo)的需求做的測算。這是受弱受端電網(wǎng)一次調(diào)頻能力影響的交直流混聯(lián)系統(tǒng)輸電能力表。這個(gè)對(duì)電池有一個(gè)非常嚴(yán)苛的要求,投入這個(gè)場景的應(yīng)用儲(chǔ)能系統(tǒng),必須有高可靠性和安全性,需要達(dá)到99.99%。
儲(chǔ)能在一、二次調(diào)頻間的協(xié)調(diào)對(duì)CPS指標(biāo)的影響控制,這也是基于電網(wǎng)公司的需求做的一個(gè)表。CPS標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)了AGC控制的目的;在死區(qū)的影響下電網(wǎng)頻率的概率分布呈現(xiàn)駝峰分布,而非正態(tài)分布;駝峰之間的距離及駝峰的高度直接影響CPS指標(biāo)結(jié)果。因而,儲(chǔ)能用于一、二次調(diào)頻間的協(xié)調(diào)控制可減少電網(wǎng)對(duì)CPS指標(biāo)的考核費(fèi)用。
隨著新能源與特高壓電網(wǎng)的加快建設(shè),“兩個(gè)細(xì)則”全面實(shí)施的背景下,火電機(jī)組調(diào)頻性能的提升是目前發(fā)電集團(tuán)和電網(wǎng)共同關(guān)注的問題。
以石景山熱電廠儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目開始,就相繼在山西、河北、浙江等省開展了此項(xiàng)商業(yè)運(yùn)行項(xiàng)目,開展得如火如荼。因此,國網(wǎng)公司基于開展的這些項(xiàng)目,也布局了針對(duì)儲(chǔ)能參與電網(wǎng)調(diào)頻的應(yīng)用和評(píng)估的工作。用于評(píng)估儲(chǔ)能調(diào)頻這個(gè)應(yīng)用需求是否強(qiáng)大,評(píng)估已經(jīng)掛網(wǎng)運(yùn)行的系統(tǒng)是否達(dá)到了項(xiàng)目決策時(shí)的各項(xiàng)目標(biāo),它的可持續(xù)性如何,對(duì)儲(chǔ)能參與調(diào)頻方式的選擇,最后提出建議。比如大家在儲(chǔ)能調(diào)頻的政策方面或者技術(shù)方面有什么想法和需求,也可以跟我們聯(lián)系,通過我們,由我們再通過我們的項(xiàng)目,可以向國網(wǎng)公司反映一下。
儲(chǔ)能技術(shù)選擇,從國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀看,實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營的示范工程中以成熟度比較高的鋰離子電池為主流技術(shù),飛輪儲(chǔ)能兼之,高倍率特性的鈦酸鋰電池備受關(guān)注。儲(chǔ)能在慣性頻率支持與一次調(diào)頻應(yīng)用中成效遠(yuǎn)優(yōu)于AGC調(diào)頻,但是缺少政策與市場價(jià)格激勵(lì)?;谖覈娏κ袌龅腁GC考核與補(bǔ)償原則,儲(chǔ)能輔助火電機(jī)組參與AGC調(diào)頻初具經(jīng)濟(jì)效益,市場也呈現(xiàn)日益火熱的趨勢。儲(chǔ)能以獨(dú)立載體參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)已獲我國電力市場的準(zhǔn)入機(jī)制,但尚缺少定價(jià)和補(bǔ)償原則。