中國儲能網訊：黑啟動指電力系統(tǒng)在發(fā)生事故或遭受臺風等自然災害發(fā)生大面積停電后，在無外接電源支持的情況下，通過系統(tǒng)中具有黑啟動能力的電源，啟動與其相連的發(fā)電設備或恢復變電站設備供電的過程。
根據(jù)啟動對象和路徑的不同，主要分為啟動發(fā)電設備和恢復變電站黑啟動供電兩種方式，其中啟動發(fā)電設備模式主要通過接入燃氣發(fā)電機組、水電機組、風電廠、光伏電站等，通過啟動發(fā)電單元的出力恢復對電網的供電；恢復變電站黑啟動供電主要是通過接入變電站的獨立儲能電站恢復對電網的供電。
黑啟動電源應具有調節(jié)性能好、啟動速度快等特點，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)主要采用抽水蓄能電站、水電廠、燃機電廠等電源，隨著電化學儲能為主的新型儲能的廣泛建設，依托電化學儲能實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的黑啟動能力得到重視。
新版“兩個細則”將黑啟動納入到電力輔助服務種類，以南方電網為例，南網“兩個細則”規(guī)定黑啟動服務費分為能力費和使用費，在廣東電網，多個燃機電廠配套建設電化學儲能參與黑啟動服務，黑啟動能力費按照30萬元/月/臺考慮，使用費按照480萬元/臺次考慮。
為規(guī)范電化學儲能黑啟動相關技術要求，2023年12月28日，國標《電化學儲能黑啟動技術導則》正式發(fā)布，規(guī)范規(guī)定了電化學儲能黑啟動的總體要求和技術條件，以及黑啟動準備、自啟動、啟動發(fā)電設備和恢復變電站黑啟動供電等技術要求。
首先，電化學儲能配置功率需滿足啟動時有功負荷、無功負荷和沖擊負荷要求，放電能量滿足各階段電量需求總和。對于啟動風電、光伏以及恢復變電站出力模式，儲能系統(tǒng)主要滿足廠用電有功負荷、線路充電無功功率、沖擊電流等要求，由于廠用電較小，沖擊性負荷少，儲能系統(tǒng)功率和能量一般能滿足黑啟動要求。對于燃氣電廠，黑啟動時需要啟動余熱鍋爐、蒸汽輪機的輔助設備，主要包括循環(huán)水泵、空壓機、給水泵、勵磁機等大量的廠用電負荷，滿足其有功和無功負荷需要，同時燃機電廠電機啟動電流大，需對儲能的功率需進行核算，保證廠內孤網電壓和頻率的穩(wěn)定，儲能系統(tǒng)功率一般為機組額定功率的3%~5%；儲能能量一般按照1h時長考慮。
其次，電化學儲能電站在提供黑啟動能力時，部分儲能單元自身需先行”自啟動”，以滿足儲能電站廠用電負荷供電需要。自啟動儲能單元需滿足1.2倍儲能電站廠用電功率及沖擊電流要求，供電時間不小于15min。自啟動儲能單元的PCS和BMS一般需具備從直流側自取電能力。儲能電站配置的UPS電源需滿足PCS、BMS、監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等重要負荷供電需求，供電時間不小于2h。
最后，對于儲能系統(tǒng)的黑啟動準備工作，在接受電網調度指令執(zhí)行黑啟動任務后，應先將儲能電站自啟動，儲能電站設置為離網運行模式，調整保護參數(shù)并合上自啟動儲能單元至廠用電供電線路相關開關，滿足儲能電站廠用電負荷供電需要后提供黑啟動能力，在儲能電站完成自啟動后，啟動發(fā)電設備或恢復變電站供電。以燃氣電廠為例，操作儲能電站對孤網零起升壓，待儲能電站廠用電負荷轉為正常供電后，逐步操作發(fā)電機組合閘并網。
極端天氣的出現(xiàn)和新型電力系統(tǒng)的快速推進，給電力系統(tǒng)帶來挑戰(zhàn)，盡管國內電網大面積失電是極小概率事件，但不得不防。黑啟動是電力系統(tǒng)安全運行的底線，通過電化學儲能提供黑啟動應急能力，豐富電力系統(tǒng)的應急保障能力，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
