中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：5月24～26日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司與國(guó)家能源局能源節(jié)約和科技裝備司聯(lián)合指導(dǎo)，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦并聯(lián)合240余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十三屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在杭州召開。
來自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國(guó)內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的1011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)，5417位嘉賓參加了本屆大會(huì)，其中245家企業(yè)展示了儲(chǔ)能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測(cè)認(rèn)證等新型儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈。
5月25日上午，國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學(xué)研究院能源互聯(lián)網(wǎng)中心副主任凌在汛受邀在新型儲(chǔ)能系統(tǒng)集成解決方案專場(chǎng)分享了主題報(bào)告，報(bào)告題目為《推動(dòng)儲(chǔ)能自主運(yùn)行技術(shù)創(chuàng)新，提高儲(chǔ)能利用效率》。以下是報(bào)告主要內(nèi)容：
凌在汛：大家上午好！
這張圖，這兩天行業(yè)很多專家也提到過，根據(jù)中電聯(lián)新能源配儲(chǔ)能運(yùn)行情況調(diào)研報(bào)告顯示，新能源配儲(chǔ)8.10%，火電配儲(chǔ)15.30%，電網(wǎng)配儲(chǔ)14.8%，用戶儲(chǔ)能28.30%，平均值12.20%。造成這個(gè)問題幾大點(diǎn)，一是儲(chǔ)能電站的調(diào)用頻次低、利用率低；儲(chǔ)能參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)積極性不高；新能源配儲(chǔ)投資意愿低下，也是這兩年發(fā)生新能源配儲(chǔ)導(dǎo)致劣幣驅(qū)逐良幣的突出問題。最近能源局也在說新能源配儲(chǔ)的“配而不調(diào)”這個(gè)問題比較突出。
根本原因，我們想有以下幾大點(diǎn)：安全問題仍然困擾，安全問題一直沒有得到有效的解決；調(diào)控運(yùn)行手段仍然單一，運(yùn)行的策略其實(shí)也不是太靈活。市場(chǎng)機(jī)制仍未成熟，我們目前的整個(gè)電力市場(chǎng)，包括輔助服務(wù)市場(chǎng)的交易品種也是在一個(gè)發(fā)展的過程當(dāng)中。
我主題聚焦的點(diǎn)是調(diào)控運(yùn)行的手段，細(xì)分下來一是有限的資源難以應(yīng)對(duì)隨機(jī)的需求，我們儲(chǔ)能本身是有一個(gè)荷電量限制的，即儲(chǔ)能充放電功率、儲(chǔ)能充放電的電量。以去年湖北應(yīng)用的很多臺(tái)區(qū)重過載治理案例為例，湖北去年裝了幾十臺(tái)針對(duì)配電臺(tái)區(qū)的儲(chǔ)能，來解決它的間歇性重過載。這個(gè)重過載一般是發(fā)生在夏季，大家也都知道去年武漢持續(xù)高溫天氣40多天，也就是說在大量時(shí)間里間歇性重過載演變成了長(zhǎng)時(shí)的重過載。在這種情況下，我們的儲(chǔ)能基本上沒有充電的機(jī)會(huì)，因?yàn)樨?fù)荷率一直很高。一般是設(shè)置到負(fù)載率降到50%時(shí)開始充電，但實(shí)際負(fù)載率一直在70%、80%以上。一旦充電，反而會(huì)增加負(fù)載率，所以這也是非常尷尬的局面。
二是運(yùn)行的模式比較單一，就像一些工商業(yè)儲(chǔ)能用的比較火，我們?nèi)匀徊捎玫凸入姾推诫婋妰r(jià)去充電，峰電價(jià)和尖峰電價(jià)去放電，這種模式。因?yàn)橛脩舻呢?fù)荷不是一成不變的，如果用戶負(fù)荷發(fā)生波動(dòng)的話，假設(shè)我們的尖峰電或者峰電用電量不足以消納谷電的充電電量，這種時(shí)候如何控制運(yùn)行。按照我們?cè)瓉淼挠?jì)劃運(yùn)行的方式，肯定會(huì)進(jìn)一步降低整個(gè)儲(chǔ)能投資的回報(bào)率。
三是儲(chǔ)能資源分散，集中調(diào)控的難度比較大。包括國(guó)家電網(wǎng)、南網(wǎng)對(duì)于儲(chǔ)能電站的調(diào)控，技術(shù)上還是不斷的探索和進(jìn)步。一個(gè)儲(chǔ)能電站50兆瓦、100兆瓦時(shí)，按理說應(yīng)該是儲(chǔ)能電站里比較中大規(guī)模的電站，但其實(shí)對(duì)整個(gè)調(diào)度去用它調(diào)峰調(diào)頻來說，這個(gè)規(guī)模也不是很大。如果太多的話，我還需要考慮儲(chǔ)能的放電電量、充放電電量，2個(gè)小時(shí)充放電就搞完了，其實(shí)我們的調(diào)峰時(shí)間一般持續(xù)的時(shí)間可能會(huì)在3個(gè)小時(shí)、4個(gè)小時(shí)，長(zhǎng)的時(shí)候可能會(huì)有8個(gè)小時(shí)這樣的調(diào)峰時(shí)間。
四是儲(chǔ)能的調(diào)節(jié)能力也沒有得到有效的利用，我們的儲(chǔ)能調(diào)節(jié)能力包括是PCS四象限運(yùn)行能力以及電池存儲(chǔ)的調(diào)節(jié)電量。我們現(xiàn)在主要還是用在調(diào)峰調(diào)頻這種有功的調(diào)節(jié)。對(duì)于無(wú)功調(diào)整這一塊用的比較少，像調(diào)壓這些雖然目前調(diào)度上也有一些應(yīng)用，但大家不是太關(guān)注。我們儲(chǔ)能是解決電的問題，電里面的調(diào)壓調(diào)頻調(diào)相，包括電壓的治理、三相不平衡、電壓諧波等這些問題都可以通過儲(chǔ)能去解決。也就是當(dāng)儲(chǔ)能充放電放完了之后，這段時(shí)間是不是可以去發(fā)揮它的一些剩余價(jià)值支撐電壓運(yùn)行，這個(gè)也是我們需要探討的。
破局之道可能有幾大塊：一是豐富儲(chǔ)能變流的控制策略，這也是目前學(xué)術(shù)領(lǐng)域在不斷發(fā)展的，我們現(xiàn)在從跟網(wǎng)型到虛擬同步、VF、電壓源、構(gòu)網(wǎng)型這些控制策略不斷的完善。二是引入人工智能優(yōu)化調(diào)控策略，今天很多專家在提儲(chǔ)能的控制運(yùn)行，本身儲(chǔ)能是有限的荷電資源，怎么支撐隨機(jī)波動(dòng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)需求，這需要通過我們的人工智能策略對(duì)整個(gè)需求進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)判。三是根據(jù)場(chǎng)景的需求設(shè)計(jì)自主運(yùn)行模式，這里剛才江總也提出了，儲(chǔ)能其實(shí)有很多應(yīng)用領(lǐng)域，我們也在思考針對(duì)儲(chǔ)能不同的支撐特性、支撐需求，我們電力系統(tǒng)的各種問題，我們可以開發(fā)特定性細(xì)分的儲(chǔ)能產(chǎn)品，這些儲(chǔ)能產(chǎn)品不像我們現(xiàn)在一建就是一個(gè)站，或者一個(gè)工商業(yè)儲(chǔ)能的幾個(gè)儲(chǔ)能單元，它其實(shí)是可以滿足特定調(diào)節(jié)需求的儲(chǔ)能產(chǎn)品，這樣的話可以豐富我們儲(chǔ)能的產(chǎn)線。四是深化儲(chǔ)能的應(yīng)用，豐富交易電品種，這是現(xiàn)貨市場(chǎng)交易，包括輔助服務(wù)這一塊需要進(jìn)一步展開的工作。
2.設(shè)備級(jí)控制策略
儲(chǔ)能的設(shè)備控制策略，最早的就是PQ控制，電流源型，通過PLL鎖相環(huán)對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行鎖相，并通過控制儲(chǔ)能變流輸出的電流及并網(wǎng)點(diǎn)電壓之間相位實(shí)現(xiàn)PQ功率控制，這是我們現(xiàn)在應(yīng)用最成熟，也是最廣泛的一種控制策略。
電壓頻率VF控制策略，這個(gè)一般是用在工商業(yè)儲(chǔ)能備電，或者是一些獨(dú)立電網(wǎng)里，它具有并聯(lián)網(wǎng)切換需求，通過儲(chǔ)能變流器輸出相位，產(chǎn)生自身的電壓和相位，可以為孤島模式運(yùn)行的微電網(wǎng)提供電壓和頻率支撐，并具有一定的負(fù)荷跟隨特性。
下垂的控制策略，這也是給獨(dú)立供電應(yīng)用的，它可以模擬傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中同步發(fā)電機(jī)下垂外特性，儲(chǔ)能變流器輸出有功功率和頻率之間，以及無(wú)功功率和電壓幅值之間呈線性關(guān)系。
構(gòu)網(wǎng)控制策略，這是目前研究比較熱門的一種控制策略。它除了應(yīng)用在儲(chǔ)能領(lǐng)域，也可以應(yīng)用在一些新能源的風(fēng)機(jī)、光伏的逆變器，包括今天上午大會(huì)里也提到過的飛輪儲(chǔ)能變流器控制，都可以用構(gòu)網(wǎng)型控制。它的核心是由虛擬同步技術(shù)發(fā)展而來，它可以模擬同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁特性和功角特性，適當(dāng)提升主回路的過流能力，使之具備對(duì)系統(tǒng)擾動(dòng)實(shí)時(shí)自主響應(yīng)能力，并具備同步機(jī)的慣量、阻尼以及反電勢(shì)穩(wěn)定能力，電壓頻率有偏差時(shí)對(duì)它進(jìn)行控制響應(yīng)。它是實(shí)時(shí)采樣，一旦采樣有偏差，頻率發(fā)生了變化，或者電壓發(fā)生了波動(dòng)，就可以實(shí)時(shí)響應(yīng)，它的響應(yīng)速度會(huì)更快。這樣對(duì)于新型電力系統(tǒng)新能源高比例接入之后帶來的一些安全穩(wěn)定問題，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量下降的問題，它就是很好的解決方案，這也是我們最近呼吁大家可以重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。
除了剛才說的構(gòu)網(wǎng)控制之外，我們也可以引入一些針對(duì)電網(wǎng)的特定問題，像電壓不平衡的問題、諧波的問題、電壓偏差的問題，這些問題引入新的控制環(huán)、控制策略，使我們儲(chǔ)能除了充放電調(diào)節(jié)之外，可以具備更多的靈活調(diào)節(jié)支撐特性。
3.系統(tǒng)級(jí)控制策略
對(duì)于系統(tǒng)級(jí)控制策略，我們目前調(diào)度這邊根據(jù)調(diào)度規(guī)程里規(guī)定的幾種模式，包括常用的調(diào)峰模式、調(diào)頻模式、調(diào)壓模式、定時(shí)模式，這是目前常用的幾種模式。但我們往下走，這幾種模式是不是夠的，如果當(dāng)儲(chǔ)能電站沒有接受到調(diào)度指令時(shí)，儲(chǔ)能電站是不是可以自主響應(yīng)一些控制需求，根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際的運(yùn)行問題去輸出一些有功、無(wú)功，或者特定性調(diào)節(jié)的支撐，去提升整個(gè)儲(chǔ)能電站運(yùn)行的效率，提高儲(chǔ)能電站運(yùn)行利用率，這是我們思考的一個(gè)重要方面。
運(yùn)行的目標(biāo)可以圍繞這幾大點(diǎn)，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定，這是最主要的；二是電力系統(tǒng)的清潔低碳，以儲(chǔ)能調(diào)節(jié)提升新能源的消納水平；三是系統(tǒng)和用戶的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)，主要應(yīng)用于工商業(yè)側(cè)，或者火儲(chǔ)儲(chǔ)調(diào)頻，獨(dú)立儲(chǔ)能電站，參與現(xiàn)貨市場(chǎng)這種方式。具體的應(yīng)用領(lǐng)域方面，我們也根據(jù)目前研究的成果歸納幾個(gè)方面：
電源側(cè)的應(yīng)用，分為火儲(chǔ)聯(lián)合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，這里包含了聯(lián)合調(diào)頻，也是我們目前用的最廣泛的。無(wú)功的服務(wù)，因?yàn)閮?chǔ)能本身可以調(diào)節(jié)無(wú)功，可以給發(fā)電機(jī)組進(jìn)相能力提供一定支撐，或者發(fā)電機(jī)組功角穩(wěn)定性提供一定支持。再是發(fā)電的調(diào)整，通過火儲(chǔ)聯(lián)合運(yùn)行，目前火電深度調(diào)峰是最近做得比較多的，深度調(diào)峰的時(shí)候火電本身是運(yùn)行在非常不經(jīng)濟(jì)的一種模式，可能運(yùn)行的功率只有30%、40%不到，這樣的話整個(gè)煤的燃燒效率是很低的。在這種時(shí)候，我們的儲(chǔ)能能提供一定的功率支撐，這樣的話讓火電機(jī)組可以把它運(yùn)行的點(diǎn)往上提，從40%提到45%，提到50%，這樣的話會(huì)提升煤耗的經(jīng)濟(jì)性。從全生命周期來說，會(huì)進(jìn)一步提升儲(chǔ)能電站的投資回報(bào)收益時(shí)間。
新能源運(yùn)行優(yōu)化，一個(gè)是聯(lián)合調(diào)頻，新能源儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻；無(wú)功及潮流調(diào)節(jié)，很多電站距離儲(chǔ)電網(wǎng)比較遠(yuǎn)的，新能源送出需要一定電壓支撐，新能源場(chǎng)站運(yùn)行，我們是希望有功功率最大化輸出。如果是我們占用它自身的無(wú)功功率支撐電壓的話，這樣必然會(huì)導(dǎo)致新能源有功功率的下降，這時(shí)候就可以通過儲(chǔ)能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的潮流，支撐新能源最大送出。平滑出力和聯(lián)合消納，大家也都比較了解。還有是新能源運(yùn)行里面臨的關(guān)鍵問題，像暫、穩(wěn)態(tài)電壓穩(wěn)定支撐，調(diào)度這邊對(duì)新能源電站高電壓穿越、低電壓穿越都是有嚴(yán)格的要求，因?yàn)槲覀冃履茉磮?chǎng)站大部分都是電流源型，對(duì)于電壓穩(wěn)定性需求是比較高的。當(dāng)系統(tǒng)電壓發(fā)生波動(dòng)震蕩時(shí)很容易造成新能源場(chǎng)站的脫網(wǎng)。這種時(shí)候把電壓型儲(chǔ)能投上去，可以一定程度上提升整個(gè)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的能力，也進(jìn)一步提升新能源場(chǎng)站的運(yùn)行效果。再就是諧波電壓抑制，剛才說了可以通過把儲(chǔ)能PCS控制策略里增加諧波電壓抑制化，這樣可以在源頭上消除新能源場(chǎng)站帶來的諧波困擾的問題。最后是振蕩抑制，可以通過儲(chǔ)能虛擬同步控制，讓它對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)阻尼。與電源聯(lián)合參與現(xiàn)貨交易，主要是低谷電價(jià)時(shí)消納電能、高峰電價(jià)時(shí)釋放電能，這一塊還是根據(jù)電力市場(chǎng)火儲(chǔ)聯(lián)合、新能源配儲(chǔ)這種模式下，怎么去靈活參與電力市場(chǎng)。
電網(wǎng)側(cè)調(diào)節(jié)應(yīng)用，我們歸納了四大塊：一是孤網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，像新疆、西藏這些地區(qū)用的比較多，因?yàn)槟莻€(gè)地方本身無(wú)人區(qū)比較多，電網(wǎng)比較薄弱，獨(dú)立電網(wǎng)建設(shè)需求比較旺盛，這里可以用構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能電站支撐獨(dú)立電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。二是區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)，這是目前規(guī)?；瘓?chǎng)站用的最多的，主要是調(diào)峰調(diào)頻調(diào)壓黑啟動(dòng)。三是區(qū)域電網(wǎng)暫穩(wěn)定穩(wěn)定支撐，又分為電壓穩(wěn)定、頻率的穩(wěn)定、功角的穩(wěn)定，儲(chǔ)能都可以實(shí)現(xiàn)的。我們目前用的最多是頻率的穩(wěn)定，其實(shí)通過電壓源型儲(chǔ)能，可以對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行一定支撐。四是臺(tái)區(qū)治理，這是一個(gè)比較細(xì)分的領(lǐng)域，這邊也給了一些圖，像臺(tái)區(qū)的重過載，三相不平衡，末端高低電壓治理，現(xiàn)在很多農(nóng)網(wǎng)里也產(chǎn)生了一些，尤其中西部山區(qū)因?yàn)楣╇姲霃奖容^長(zhǎng)，造成了用電的低電壓?jiǎn)栴}，還有新能源接入之后帶來的間歇性高電壓?jiǎn)栴}。電壓的波動(dòng)抑制，這個(gè)在整縣光伏推進(jìn)時(shí)也是遇到比較多的，這種情況下會(huì)導(dǎo)致我們10千伏配電網(wǎng)電壓發(fā)生頻繁的波動(dòng)，也會(huì)一定程度上影響電力用戶可靠用電。
負(fù)荷側(cè)的應(yīng)用，目前有幾大塊：一是大用戶經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，這里做的比較多的是容需量控制、峰谷套利。容需量控制需要一定智能算法，再是力調(diào)電費(fèi)控制、需求響應(yīng)、電力現(xiàn)貨交易、負(fù)荷管理。二是電能質(zhì)量治理，這一塊對(duì)于用戶側(cè)其實(shí)是發(fā)展比較早的，像常用的DVR電壓暫降治理裝置也是基于儲(chǔ)能裝置的。三相不平衡及諧波抑制，剛才也講過。三是居民儲(chǔ)能，這個(gè)主要是一些別墅區(qū)，國(guó)外用的比較多。四是移動(dòng)電源的應(yīng)用，我們電力公司用的比較多的，像一些野外的作業(yè)用電，可能需要電鋸電鉆，功率不是很大，幾個(gè)千瓦，通過移動(dòng)電源去解決原來需要拉線的用電需求。還有私人定制化，今天展會(huì)我看也有很多移動(dòng)的充電寶，包括移動(dòng)的露營(yíng)式電源應(yīng)用。
4.應(yīng)用實(shí)踐
最后介紹一下我們湖北公司在儲(chǔ)能自主運(yùn)行領(lǐng)域做的幾個(gè)比較有意思的案例。
剛才說的農(nóng)網(wǎng)末端低電壓治理，這個(gè)在湖北地區(qū)，還有中西部山區(qū)其實(shí)用的比較普遍，我們國(guó)家從“十一五”、“十二五”基本上實(shí)現(xiàn)了村村通、戶戶通的用電工程，我們那時(shí)候建的山區(qū)的農(nóng)網(wǎng)來說都是滿足居民照明，看電視，或者吹風(fēng)扇這種基本的用電需求?，F(xiàn)在隨著居民收入水平不斷提升，像一些山區(qū)里很多居民也用上了空調(diào)、熱水器，包括電飯煲這種大功率用電電器。在這種情況下，我們?cè)瓉斫ǖ碾娋W(wǎng)無(wú)法滿足它的用電需求，平時(shí)不用電的時(shí)候，大家可以看到黑色那張圖片，不用電的時(shí)候它的電壓是很高的，大概在230、240，甚至有時(shí)候能飆到250。一旦用電，它馬上把這個(gè)電壓拉下去。我們遇到比較極端的有可能把電壓拉到八九十伏，也就是說居民根本用不了電，在這種情況下。買的一些空調(diào)就變成了一個(gè)擺設(shè)。我們當(dāng)時(shí)碰到一個(gè)農(nóng)戶，八年前買了一個(gè)空調(diào)，買完之后用不了，電壓直接垮，在那邊閑置了八年時(shí)間。因?yàn)檫@個(gè)事情，雖然國(guó)家電網(wǎng)公司每年在農(nóng)網(wǎng)里建設(shè)投入有100多億專項(xiàng)資金去進(jìn)行農(nóng)網(wǎng)的改造，但其實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上現(xiàn)在生活水平的發(fā)展需求。所以我們?cè)谶@個(gè)背景下做了一些微儲(chǔ)能，搞幾個(gè)千瓦、幾度電的小儲(chǔ)能。因?yàn)檫@個(gè)用電是間歇性用電，不是持續(xù)性的用電。當(dāng)電壓比較高的時(shí)候，我們就用儲(chǔ)能把電存儲(chǔ)下來。當(dāng)電壓比較低的時(shí)候，就把電量放出去，這種電壓?jiǎn)栴}原來也有一些解決措施，像調(diào)壓器，無(wú)功補(bǔ)償器，但像農(nóng)網(wǎng)末端所面臨的問題并不是無(wú)功缺口的問題。更多是線徑太長(zhǎng)了，線路阻抗太大了，功率根本送不過去的問題。當(dāng)時(shí)我們就做了有功補(bǔ)償微儲(chǔ)能裝置，也取得了很好的應(yīng)用效果。
大家可以看到我這邊截圖，中間有一個(gè)湖北省的地圖，黃色的點(diǎn)正在運(yùn)行的儲(chǔ)能裝置。當(dāng)然前面說了儲(chǔ)能裝置電量是有限的，只有幾度電，如果是10戶一起做飯用電呢，這其實(shí)就是我們?nèi)ツ暌才龅降膯栴}，原來是間歇性電壓，現(xiàn)在變成長(zhǎng)時(shí)低電壓。我們?cè)瓉砜刂撇呗裕芸炀鸵呀?jīng)把電量放完了，放完之后大家還是用不了電，居民還是投訴。這種時(shí)候我們?cè)撛趺醋?，去年下半年就做了兩方面工作：一個(gè)是根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)阻抗?fàn)顟B(tài)和有功功率、無(wú)功功率運(yùn)行情況，我們做一個(gè)實(shí)時(shí)最優(yōu)的功率調(diào)節(jié)算法放到儲(chǔ)能裝置里，也就是不止是一個(gè)有功的功率控制，還要把無(wú)功引入進(jìn)去進(jìn)行聯(lián)合控制，使得系統(tǒng)對(duì)于用戶來說有更多功率資源從電網(wǎng)流過去。二是應(yīng)用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的算法，調(diào)節(jié)系統(tǒng)支撐的定值，讓儲(chǔ)能裝置能在合適的電壓時(shí)進(jìn)行充電，合適的電壓進(jìn)行放電補(bǔ)償。
這是去年春節(jié)期間取得了很好的應(yīng)用效果，基本上實(shí)現(xiàn)了低電壓?jiǎn)栴}百分之百的補(bǔ)償。
構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能電站，我們湖北公司去年年底投運(yùn)了全國(guó)第一座規(guī)?；臉?gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能電站。這個(gè)儲(chǔ)能電站是建在11萬(wàn)變電站之下的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站，我們也把里面幾個(gè)單元拉出去單獨(dú)接在22萬(wàn)變電站10千伏母線的饋線上，這個(gè)10千伏饋線對(duì)我們來說就是一個(gè)配網(wǎng)側(cè)的儲(chǔ)能電站，我們可以探討構(gòu)網(wǎng)型基礎(chǔ)在主網(wǎng)上和配網(wǎng)上分別有哪些支撐效果和支撐作用。
這是我們一些實(shí)驗(yàn)的效果，主網(wǎng)里通過對(duì)各種故障的模擬，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能可以對(duì)系統(tǒng)提供非常好的電壓、頻率暫動(dòng)態(tài)支撐，包括一次調(diào)頻、慣量、阻尼，可以對(duì)電壓的階躍、單/三相故障、相角階躍、低頻振蕩都有很好的支撐效果。
在配網(wǎng)側(cè)我們也做了兩個(gè)實(shí)際的系統(tǒng)驗(yàn)證，像應(yīng)用1就是剛才說的，在10千伏線上有大量分布式電源接入，甚至大量的沖擊性負(fù)荷，例如電動(dòng)汽車的充電，或者工廠的沖擊負(fù)荷用電，導(dǎo)致我們系統(tǒng)電壓發(fā)生頻繁的波動(dòng)。在這種情況下，我們把構(gòu)網(wǎng)儲(chǔ)能投進(jìn)去，設(shè)定合適的電壓運(yùn)行范圍。大家可以看到左下角這張圖，藍(lán)色線是構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能不投入時(shí)系統(tǒng)電壓波動(dòng)情況，可以從10.15千伏到10.5千伏范圍之內(nèi)，頻繁大范圍波動(dòng)。當(dāng)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能投入之后，不需要遠(yuǎn)程下指令，它可以自動(dòng)輸出紫色無(wú)功功率線，這時(shí)候它不消耗電量，它把整個(gè)系統(tǒng)電壓抑制在黃色線里，黃色線里電壓偏差從10.3千伏到10.35千伏，500V范圍內(nèi)波動(dòng)，這樣可以很好為用戶提供電壓質(zhì)量。
電壓暫降的例子，對(duì)于配網(wǎng)來說基本上沒有頻率問題，頻率穩(wěn)定性在配網(wǎng)里相對(duì)較好，主要都是電壓的穩(wěn)定性問題。之前一些高新技術(shù)企業(yè)，包括芯片生產(chǎn)等，對(duì)電壓的暫降抑制有迫切需求，我們?cè)谂渚W(wǎng)儲(chǔ)能開展了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們做了一個(gè)實(shí)際的系統(tǒng)沖擊。大家可以看到右上角那張圖的綠色線，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能不投入的時(shí)候，瞬時(shí)沖擊電流峰值達(dá)到1265安，這是10千伏上，也就是瞬時(shí)10萬(wàn)左右的負(fù)荷擾動(dòng)。下面綠色線，在短時(shí)沖擊的時(shí)候，把系統(tǒng)電壓從10.5kA，直接拉到8.15kA，當(dāng)時(shí)我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)做實(shí)驗(yàn)時(shí)明顯能感到燈都閃了一下，當(dāng)時(shí)周邊大用戶一些敏感負(fù)荷如果這時(shí)候還在運(yùn)行的話肯定停了。當(dāng)然我們做實(shí)驗(yàn)是在春節(jié)期間，大用戶都已經(jīng)放假了，這個(gè)還好。后來我們又把構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能投入，投入之后當(dāng)系統(tǒng)電壓發(fā)生突降，它可以瞬時(shí)支撐一個(gè)無(wú)功功率，這個(gè)不需要我控制的，如果在現(xiàn)有跟網(wǎng)運(yùn)行模式下，我還要去結(jié)算它的電壓偏差有多少，根據(jù)這個(gè)電壓偏差再放出輸出無(wú)功功率有多少，這是根本來不及的。對(duì)于構(gòu)網(wǎng)型來說可以很好直接去響應(yīng)，大家可以看到紅色線電流沖擊從1265降到155A，電壓降落從8.15kV降到10.36kV，變成小擾動(dòng)，大家根本感覺不到的。構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能，在工商業(yè)儲(chǔ)能里應(yīng)用時(shí)，大家可以開發(fā)一個(gè)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能應(yīng)用方式，對(duì)于高新技術(shù)企業(yè)有電壓暫降需求的企業(yè)，我們配套一個(gè)工商業(yè)儲(chǔ)能產(chǎn)品，平時(shí)可以充放電峰谷套利，在有電壓支撐需求時(shí)還可以支撐電壓，這樣的話對(duì)于用戶是一個(gè)多贏的解決方案。
針對(duì)工商業(yè)側(cè)，剛才也說的比較多了，除了峰谷電、平電、去充電、尖峰電、放電的計(jì)劃性運(yùn)行方式，如果是我們想獲得更短的收益周期，那該怎么辦呢，我們就需要引入智能的算法，對(duì)用戶第二天不同時(shí)段用電電量進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，包括對(duì)整個(gè)全年需量，整個(gè)月需量進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)之后可以進(jìn)行定制化算法提升，調(diào)整儲(chǔ)能運(yùn)行的控制方式。這里我們也是做了一個(gè)案例，針對(duì)湖北某一個(gè)新能源材料廠，它的電壓等級(jí)是10千伏接入，合同容量4.5MVA，根據(jù)電網(wǎng)公司的用采數(shù)據(jù)，對(duì)它全年負(fù)荷進(jìn)行了分析，包括負(fù)荷特征，每一天工作日、非工作日、節(jié)假日，負(fù)荷特征進(jìn)行了聚類，這樣可以得到比較準(zhǔn)確的電量預(yù)測(cè)結(jié)果。然后我們把控制策略從原來計(jì)劃運(yùn)行，調(diào)整成策略1、策略2、策略3、策略4，這里Q尖和Q高是不同時(shí)段的電量。不同時(shí)段電量，不同運(yùn)行方式，我們都給它不同的控制方法，這樣的話可以對(duì)它的電度電費(fèi)和容量電費(fèi)進(jìn)行優(yōu)化的調(diào)整。
右下角藍(lán)色線是優(yōu)化前的電度電費(fèi)，紅色是優(yōu)化后的電度電費(fèi)。容需量電費(fèi)在整個(gè)成本節(jié)支上大概在5%左右，當(dāng)然這也和用戶負(fù)荷特征有關(guān)系。這里我們分了中負(fù)荷日、高負(fù)荷日、低負(fù)荷日，不同的負(fù)荷特點(diǎn)對(duì)它的控制策略進(jìn)行具體的控制調(diào)整。
這樣我們可以得出，從更廣泛應(yīng)用角度來說，我們可以根據(jù)電力用采數(shù)據(jù)，把一些工商業(yè)用戶適合配儲(chǔ)能的用戶直接篩出來，把用戶特征明確出來。我們針對(duì)一個(gè)用戶該配多少，可以通過這種方式來放出來。最右下角這張圖，大家看到這個(gè)斜率，投資的效率，斜率越高，投資效率越高，不同用戶配到多大儲(chǔ)能容量，根據(jù)斜率來算。頂點(diǎn)是投資的上限，如果在頂點(diǎn)前半段不斷增加電池的容量，投資回報(bào)還是可以收的回來。如果超過頂點(diǎn)的話，已經(jīng)超過了投資回報(bào)的合理周期。我們下一步也是依托電力的大量用戶數(shù)據(jù)，開發(fā)數(shù)據(jù)產(chǎn)品，并在湖北省能源大數(shù)據(jù)中心里開發(fā)上線，到時(shí)候可以和各位儲(chǔ)能廠家進(jìn)行合作。
今天我的匯報(bào)到此結(jié)束，感謝大家的聆聽！
