中国储能网讯：2021年由湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府、中国化学与物理电源行业协会联合主办，100余家机构共同支持的湖南（长沙）电池博览会暨首届中国国际新型储能技术及工程应用大会在长沙圣爵菲斯大酒店召开。此次大会主题是“新储能、新动力、新发展”。
会后，为了能让参会代表有更深入的行业交流，小编经过演讲专家本人同意和审核，将演讲专家的速记整理如下：
徐瑞林：各位专家，重庆是西南工业重镇，重庆电网是典型的大型受端电网，重庆电力系统和周边省份比较起来有它的特殊性，主要表现在光和风方面，它比不上云南、贵州和四川，煤炭比不上贵州，水的蕴藏量和利用比不上四川、云南，甚至比不上相邻的湖北、湖南。但是重庆仍然要大力推进新能源的建设，重庆电力系统推进新能源建设有其特殊性和艰巨性。基于重庆特殊的新能源资源禀赋，我们这几年在提升新能源灵活调节能力的方面也做了一些初步的尝试，在这里给大家做一个简单的介绍。
一、重庆电网现状
首先重庆电网的规模相对较小，源荷分布不均衡，中西部负荷占比85%，可供电源容量仅占55%，源-荷结构不均衡特点非常明显。第二个是电网峰谷差大，降温负荷在主汛期的夏季是比较大的，这几年调度口径的平均负荷及年电量增长速度比较快，今年尤其电量的增长已经达到了17%。2020年的平均峰谷差距大约是40%，主汛期的6-9月份差别更大，甚至超过50%，降温占比将近50%，加剧了系统调节负担。
另外，重庆有典型的丰水期和枯水期，这一点和周边的湖南、湖北、四川都是一样的。每年6-10月份进入丰水期，受峰谷差大、风电反调峰特性，水电来中集中等因素的影响，丰水期网内水电弃水压力逐年增大，低谷时段甚至被迫削减外购电。重庆电动汽车产业比较发达，潜在的储能元件正在快速发展。重庆作为国内几个电动车普及率较高的省市之一，外来蔚来汽车、本地长安汽车等企业在重庆尝试电动汽车换电模式，逐步开展集中式能源站、电客栈、分布式能源站等建设，重庆电网将面临峰谷负荷差进一步加剧、直流快充分布式储能对配电网冲击等问题。
针对这样一些特性，重庆电网在储能方面做了一些研究。
二、分布式储能与区域电网互动应用
项目1：分布式储能与重庆江北电网的互动示范项目。项目平台建设：基于重庆2012年建立的首座电动客车快充站300千瓦时钛酸锂旧电池和增加50千瓦时磷酸铁锂新电池，新建分布式储能综合管理平台和空港电动客车快充站本地化监控平台，分别部署于江北地调和空港电动客车快充站，实现分布式储能分别与江北地调、快充站之间的通信。
储能项目接入：购置500kW虚拟同步机及50kWh磷酸铁锂电池，升级空港电动客车快充站原有钛酸锂电池，并将钛酸锂电池和磷酸铁理电池经过转换接入虚拟同步机，经过315V/400V隔离变后接入空港电动客车快充站专变400V母线，从而建立储能通过虚拟同步机向电网的充放电路径。
控制策略主要有本地控制和集中控制。本地控制：根据空港电动客车快充站充电的峰谷时间分布，控制储能在高峰时段放电，低峰时段充电；在专变1的三台快充桩同时工作影响400V母线电能质量时，通过储能起到电压支撑作用；当市电故障无法供电时，利用储能可以至少满足1-2台充电桩的短时供电需求。集中控制：分布式储能综合管理平台通过对电网数据和空港电动客车快充站本地化监控平台采集数据的综合分析，可根据电网需求，对空港电动客车快充站的储能单元下发指令引导其充放电行为。
主要创新点：它应用了虚拟同步机技术，支撑储能发挥平滑充电负荷曲线的作用；基于信息流和能量流融合的分布式储能控制方法，采用集中-分散式联合控制方式，实现分布式储能参与电网调度；部署了分布式储能综合管理系统，可根据电网需求，对空港电动客车快充站的储能单元下发指令引导其充放电行为。
项目2：电动汽车与电网互动示范工程。电动汽车分布式储能与电网互动的应用，主要是两种模式，一种是换电模式，一种是充电模式，主要是结合山地城市电力通道狭窄，配网增容难，充电设施建设周期长，运输费用高，选址难的特点，减少和不进行配网改造。实际上这都是前几年重庆做的一些尝试，那个时候还没有提出新型电力系统的概念，但是我们在实际应用中有了这样一些需求和应用。
换电站它能够实时的进行负荷的跟踪，证明了PQ控制策略性的有效性，可开展低谷电消纳，结合分时电价参与相关辅助市场服务；能够较好地平滑新能源出力，实现新能源的平滑接入。
该项目结合国家的“863”示范应用，采用集储能、分布式光伏、能量调度系统、交直流光储充放电机设备、即插即用交流充电桩于一体的智慧微电网，也是一个“虚拟电厂样本”，具备多能互补、B2G、信息采集交互、削峰填谷、电动汽车友好接入、并离网运行等微网调度功能。这个规模比较小，它接入之后，电动汽车与原负荷的功率叠加波动明显降低，电动汽车的接入明显提高了专变负载率，降低了变压器损耗，达到了预期效果。
我们结合新型电力系统的要求，简要的对国外情况进行了相关收集，我们发现在电力市场品种在运营模式方面，国内和国外先进水平仍然有不小的差距。国外储能通过政府、输电方、发电方、用电方建立合作关系，从多方获取收益。当然有一个最主要的因素，就是西方发达国家的电价比较高，电价高导致峰谷电价差大，促进了电力市场活跃，使储能投入成本回收周期短，这是电力市场在储能方面得到充分发展的原因之一。
介绍三个典型的案例，一是是德国储能，储能主要用于电网频率调整、优化光伏电力自发自用、参与电力现货市场；电力市场遵循“厂网分开”和交易机构独立原则，输电企业既不可以从事发电业务，也不可以成为交易商；一次调频服务是德国大型电化学储能项目最重要的收入来源；调频市场通过网上公开拍卖形式进行，每周进行一次拍卖。
二是欧洲家用储能，高昂的电价是家用储能快速发展的主要因素，由于天然气价格上涨，电价一同走高；欧洲家用储能市场在政策与补贴支持下，2016-2019年储能累计装机增量达60%；德国具有成熟的分布式光储市场，可再生能源占该国净发电量的比例已超过55%，是欧洲最主要的家用储能市场；截止2020年底，德国家用储能市场累计部署约2300MWh，已安装30多万个住宅电化学储能系统。
三是澳大利亚的霍恩斯代尔储能系统，它在电网端主要是采用辅助服务，就是提供调频、调峰、电压支撑，获取相关的收益；另在发电端和某些新能源结合，平滑一些新能源和可再生能源；在用户端，参与用户能源的管理服务，在低价时储电，在需求高时放电。这些项目给我们国家带来很多借鉴，习总书记提出了“要加快建设全国统一电力市场体系”，这将为我们通过储能建设提升电力系统灵活调节能力提供了广阔的发展空间。
结合上述案例，我们对分布式储能与电网运营模式有一些初步思考。典型场景下分布式储能运营模式：在配网侧，有分布式储能能支撑分布式电源广泛接入的运营模式和延缓配网扩容改造的运营模式；在用户侧，有分布式储能支撑用户侧电量优化管理运营模式和储能参与市场竞争，形成合理的投资回收周期模式。国外有丰富的电力市场品种，在国内主要有两个具体的促进也会给我们带来广泛的应用，第一个就是习总书记提出的推动全国性统一的电力市场体系的建设，将是一个巨大的推动因素，我估计下一步应该会出现独立的交易中心；另一个是国家发改委出台的《关于进一步完善分时电价机制的通知》，初步测算在我们重庆主汛期应该有4：1的峰谷价差。分布式储能发展及应用建议，现在各个地区的政府都在推动，首先应该有财政补充，充分实施峰谷电价、分时电价政策、尖峰电价或经政府批准的储能充放电专用电价等。另外就是采用辅助服务，明确并网管理要求，结合当地能源资源禀赋及需求，积极推动分布式储能参与多种电力市场的品种，比如现货市场。再者就是贷款优惠，税收优惠，积极开展相关试点示范应用。
三、冰蓄冷技术研究
结合重庆的特点，尤其是主汛期有较大的水电的弃水压力，进行低谷冰蓄冷尝试的研究，利用相对便宜的低谷电制冰蓄冷，在电价高峰时段融冰供冷，减少大型空调系统负荷，通过管道和储冷罐，达到低谷制冰蓄冷，高峰或系统需要时释冷，参与相应电力市场获取收益，平缓电网负荷、节能减排，同时增加低谷电量，减少低谷、水电的弃水，助力“双碳”目标的实现。
关键技术1：负荷特性分析。通过负荷灵活性及可控性评估方法，分别对可中断负荷、储冷系统、其他冷网等灵活性资源进行分析，确定冰蓄冷是一种具有灵活性的需求侧资源。另外一方面，水电从重庆的乌江流域、长江流域，来水的形式特别多，主汛期集中暴雨或复式洪水就带来水电弃水压力。两种需求把它结合起来，利用管网，还有储冷罐，这样就有一个延时性，提供制冷。冰蓄冷的模式有三种，管网的模式有两种，将冰蓄冷运行策略、管网运行策略进行组合，得到6种组合运行策略下的电冷协调调度结果进行对比分析：同时采用冰蓄冷联合运行及考虑管网动态特性，可使得碳排放量减少，比两者均不考虑的情况下减少约7.4%；每天水电消纳量提升7.5%；单独采用考虑管网延迟的策略和冰蓄冷联合运行策略，对系统性能的改善分别为2%和5%。项目提出的冰蓄冷联合运行及考虑管网延迟的组合策略可促进夜间水电消纳，显著提升低谷电力市场开发成效。
同时还可以参与电力的辅助服务、调频，这些都可以发挥作用。这方面需要建立一个相应的平台，这是2016年我们的探索。
冰蓄冷技术在重庆有较广阔的应用空间，除丰水期的夏季供冷外，在枯水期的冬季，重庆也是挺冷的，有供热的需求，可以利用火电厂的低谷进行供热。这些方面的需求也可以产生相应的电力市场品种，这需要进一步研究和探索。
四、广阳岛能源互联网示范区建设
广阳岛是长江流域第二大岛，全面10平方公里，将从广阳岛资源禀赋和用户能源需求出发，构建源网荷储协调互动的绿色能源生态系统，实现广阳岛冷、热、电等终端能源需求100%绿色供应。应用主要包括微风发电、分布式光伏、微型水力发电和生物质能，集成一个零碳的绿色应用场景。同时广阳岛还充分利用重庆的江水源冬暖夏凉的特点，开展江水源热泵和地源热泵应用。最后整个广阳岛会建设智慧能源系统，负责全岛的能源数据分析与协同管控，打造“能源数字孪生岛”，构建“绿色、低碳、循环、智能”的能源互联网示范区。
五、展望
下一步我们在重庆这边的应用就是要充分建设灵活调节资源，主要是坚定不移建设大型抽水蓄能电站；另外一方面，大力推进电化学储能的试点示范应用，比如“新能源+储能模式”和“火电机组+储能模式”，可以是共享的，也可以是集中式的、分布式的；三是结合政府推出的峰谷电价和分时电价政策，丰富电力市场品种，加快电力市场体系建设；此外还要推动灵活调节资源相关控制系统和信息系统的建设，打造园区级“源网荷储”智慧能源示范应用。
谢谢大家！
