中国储能网讯:3月21日,“2018首届全国储能技术在电力调频辅助服务市场中应用高层研讨会”在太原理工大学成功召开。
本次研讨会由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、太原理工大学、深圳市科陆电子科技股份有限公司、广东猛狮新能源科技股份有限公司、浙江南都电源动力股份有限公司、惠州亿纬锂能股份有限公司、浙江超威电力有限公司、成都特隆美储能技术有限公司、山东圣阳电源股份有限公司、阳光电源股份有限公司主办,中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司、北控智慧能源投资有限公司、中天储能科技有限公司、深圳市雄韬电源科技股份有限公司、北京睿能世纪科技有限公司、北京国能伏安节能科技有限公司、烯晶碳能电子科技无锡有限公司、万汇通能源科技有限公司、美国麦克斯威科技有限公司支持,中国储能网承办。
在会议上,中国电力科学研究院有限公司高级工程师杨水丽发表了题为《数兆瓦级储能调频示范应用现状及前景分析》的主题演讲,全文内容如下:
杨水丽:今天汇报的题目是《数兆瓦级储能调频示范应用现状及前景分析》。中国电科院电工所科研方向是围绕大规模储能技术及应用,新型电工材料、超导电力技术,承载的业务有科学研究、技术咨询、实验检测和技术支持。
在大规模储能技术及应用方面,我们有电池储能装置技术、本体材料技术、储能系统应用基础理论、大规模储能工程应用技术以及储能系统并网特性试验、检测、评价。
基于我们的科研项目,我们所已经形成了五个支撑平台:国网公司重点实验室、张北储能实验基地、电池材料实验平台、超导电力实验室、新能源与储能运行控制国家重点实验室。
电池特性实验室是2015年顺利通过了CNAS/CMA认证资质,并且成功晋升为国家电网公司重点实验室,同时联合我院新能源研究中心于2015年9月成功获批新能源与储能运行控制国家重点实验室。
从示范建设到硬件装置,到试验检测,都做了比较多的工作。在示范建设方面,我们参与了张北风光储输示范工程;硬件装置方面,我们也在针对储能电池本体、BMS及储能变流器关键技术进行了研发;在试验检测方面,具备储能系统的检测资质和能力。国家的储能标委会也挂靠在我们所,大部分的储能标准基本是由我们所提出来的。如果厂家想知道你们现在的电池和产品符不符合,具不具备并网的要求,可以在我们所进行检测。
在储能技术发展方面,大家比我掌握得数据更精确。储能系统从成本在逐年下降,循环寿命在逐年上升,尤其是以锂电池为代表,发展比较迅猛。其他的铅炭、液流的成本也是呈下降趋势。
美国MW级储能调频项目数和装机容量均以显著优势领跑,意大利、德国、英国近几年有较快发展趋势,韩国和日本相关项目于2015年开始受到重视,中国以平稳速度推进示范应用。锂系电池为MW级储能调频应用中的主流类型。储能调频已经深入到发电端、输配电环节、需求侧,可根据运营商需求协同配套电源或独立并网提供调频辅助服务。
受市场激励、政策导向或技术需求影响,全球各国储能调频市场的商业化进行不一而运行模式多元。美国因其市场环境发展而趋于完善,运行模式比较全面,德国、英国则因出台强制性平衡机制助力储能调频在发电端与传统机组相结合。国内这三种模式都有一些尝试。
美国之所以市场比较成熟,受益于系统运营商引入里程的市场流程,制定效果评判方法和调频市场“容量+里程”两部制价格,在市场报价、排序、定价、结算环节中调整计量以重构不同性能电源的收益分配。
在德国,采用电力平衡机制,以虚拟的平衡结算单位为主体。但是它的市场对电源条件效果不加区分进行补偿,以及对投标容量的下限限制,一定程度上影响储能作为独立服务提供商参与调频的积极性。
在英国也是采用平衡结算机制,但是储能提供调频服务的独立市场主体地位尚未明确。
在中国,由电网运营商和服务提供商在并网调度协议中协定,主要是参考“两个细则”。
从去年开始,能源局的发文已经承认了储能可以作为独立载体参与电力市场,这是一个非常好的准入的政策环境。
美国商业化成熟,主要是因为它在AGC实时竞价市场中,从准入条件到服务计量到定价机制都引入了性能得分考核。德国不限制你什么元进入,但是他对储能容量的下限进行限制,所以影响了储能的发展。英国开展得也如火如荼。中国作为独立运营的载体进入电力市场已经获得了准入机制,但是当前还是缺少一些计量、结算的方法,因而影响了储能在辅助服务市场的推广应用。
由以上可知,发电侧储能联合火电调频适用于激励和强制型制度,不受初期储能服务计量办法空白的影响。在计量与获益方式暂未明确的市场环境下可考虑火储的运营模式。
我国储能调频应用的关注点。储能参与电力调频主要是考虑两个因素:一是电力系统的调频市场存在哪些问题,这些问题刚好又是储能比较适用的,比较适合储能去解决的;二是经济帐要能算。基于这两点考虑,我们探讨了储能在一次调频中的惯性响应中的最低频率点控制;协调一、二次调频的控制;储能参与AGC调频及AGC调节中的CPS控制与紧急控制。
电网惯性频率响应中的最低频率点控制,我希望当系统功率缺额将引发频率越限或者引发低频减载的时候,我第一时间能捕获到。
储能在一次调频中的大功率事故支撑:这是基于国标的需求做的测算。这是受弱受端电网一次调频能力影响的交直流混联系统输电能力表。这个对电池有一个非常严苛的要求,投入这个场景的应用储能系统,必须有高可靠性和安全性,需要达到99.99%。
储能在一、二次调频间的协调对CPS指标的影响控制,这也是基于电网公司的需求做的一个表。CPS标准体现了AGC控制的目的;在死区的影响下电网频率的概率分布呈现驼峰分布,而非正态分布;驼峰之间的距离及驼峰的高度直接影响CPS指标结果。因而,储能用于一、二次调频间的协调控制可减少电网对CPS指标的考核费用。
随着新能源与特高压电网的加快建设,“两个细则”全面实施的背景下,火电机组调频性能的提升是目前发电集团和电网共同关注的问题。
以石景山热电厂储能调频项目开始,就相继在山西、河北、浙江等省开展了此项商业运行项目,开展得如火如荼。因此,国网公司基于开展的这些项目,也布局了针对储能参与电网调频的应用和评估的工作。用于评估储能调频这个应用需求是否强大,评估已经挂网运行的系统是否达到了项目决策时的各项目标,它的可持续性如何,对储能参与调频方式的选择,最后提出建议。比如大家在储能调频的政策方面或者技术方面有什么想法和需求,也可以跟我们联系,通过我们,由我们再通过我们的项目,可以向国网公司反映一下。
储能技术选择,从国内外的应用现状看,实现商业化运营的示范工程中以成熟度比较高的锂离子电池为主流技术,飞轮储能兼之,高倍率特性的钛酸锂电池备受关注。储能在惯性频率支持与一次调频应用中成效远优于AGC调频,但是缺少政策与市场价格激励。基于我国电力市场的AGC考核与补偿原则,储能辅助火电机组参与AGC调频初具经济效益,市场也呈现日益火热的趋势。储能以独立载体参与电网频率调节已获我国电力市场的准入机制,但尚缺少定价和补偿原则。
(本文根据现场录音整理,未经)