中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：儲(chǔ)能在今天的能源革命中扮演著核心角色，儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用正給能源行業(yè)帶來(lái)顛覆性的變化。尤其是儲(chǔ)能在調(diào)頻市場(chǎng)的商業(yè)化應(yīng)用，吸引了越來(lái)越多的企業(yè)和資本進(jìn)入。
“目前，比較成熟的儲(chǔ)能用于火電技術(shù)，儲(chǔ)能輔助火電參與調(diào)頻是一個(gè)比較有前景的市場(chǎng)，尤其是今年在山西有了很多火電儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻示范項(xiàng)目。預(yù)計(jì)未來(lái)五年國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能調(diào)頻裝機(jī)量將保持8%的年均增長(zhǎng)率，年調(diào)頻需求在1.5-2GW左右。”國(guó)家電網(wǎng)中國(guó)電力科學(xué)研究院電工所儲(chǔ)能研究室主任李建林在2018中國(guó)國(guó)際光儲(chǔ)充大會(huì)上指出。
儲(chǔ)能調(diào)頻需求漸顯
隨著新能源發(fā)電比例提高，為接納新能源并網(wǎng)，對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)能力要求不斷提升。目前我國(guó)電源結(jié)構(gòu)仍以火電為主，火電在總發(fā)電量中占比高達(dá)71%，現(xiàn)階段以及未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)火電廠仍將承擔(dān)輔助服務(wù)功能，因此，加強(qiáng)火電機(jī)組調(diào)峰調(diào)頻能力成為當(dāng)前火電發(fā)展重點(diǎn)。
但是火電機(jī)組的AGC調(diào)頻性能與電網(wǎng)的調(diào)節(jié)期望相比尚有差距，具體表現(xiàn)為調(diào)節(jié)延遲、調(diào)節(jié)偏差(超調(diào)和欠調(diào))、調(diào)節(jié)反向、單向調(diào)節(jié)、AGC補(bǔ)償效果差等現(xiàn)象。儲(chǔ)能的出現(xiàn)恰好彌補(bǔ)了火電調(diào)頻這些不足。
尤其是電池儲(chǔ)能系統(tǒng)具有快速和精確的響應(yīng)能力，單位功率的調(diào)節(jié)效率較高，可降低旋轉(zhuǎn)備用的容量，約可降低20%的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，同時(shí)降低排放，且由于調(diào)頻服務(wù)的高附加值，可以降低電網(wǎng)儲(chǔ)能對(duì)于成本的約束。據(jù)李建林介紹，儲(chǔ)能調(diào)頻對(duì)傳統(tǒng)電源的替代效果是水電機(jī)組的1.67倍，燃?xì)鈾C(jī)組的2.50倍，是燃煤機(jī)組的25倍。具體如下圖所示：
三到四年回本 三北成儲(chǔ)能調(diào)頻主戰(zhàn)場(chǎng)
儲(chǔ)能的自身特性是其參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的先決條件。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)儲(chǔ)能參與調(diào)頻始于2016年，這一年國(guó)家能源局發(fā)布了《關(guān)于促進(jìn)電儲(chǔ)能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場(chǎng))機(jī)制試點(diǎn)工作的通知》，隨后2017年11月又發(fā)布了《完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場(chǎng))機(jī)制工作方案》，這兩個(gè)文件從國(guó)家層面給了儲(chǔ)能一個(gè)明確的定位，即國(guó)家政策上支持儲(chǔ)能參與調(diào)頻，包括允許第三方提供電力輔助服務(wù)。并且在國(guó)家的層面上，各地相繼出臺(tái)了一些配套政策。
除了政策開(kāi)放程度不一外，各地區(qū)具體的實(shí)施細(xì)則也有所不同。在西北電網(wǎng)“兩個(gè)細(xì)則”中，AGC服務(wù)補(bǔ)償是從可用率、調(diào)節(jié)容量、貢獻(xiàn)電量三個(gè)方面進(jìn)行考核，補(bǔ)償考核實(shí)行打分制，按照分值計(jì)算相應(yīng)補(bǔ)償費(fèi)用，每分對(duì)應(yīng)金額1000元。華北電網(wǎng)“兩個(gè)細(xì)則”則是從標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度、響應(yīng)時(shí)間三個(gè)方面來(lái)考核的，調(diào)節(jié)性能是三者的綜合體現(xiàn)，該規(guī)則按AGC調(diào)頻效果來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)電網(wǎng)AGC控制貢獻(xiàn)大的，獲得AGC補(bǔ)償相應(yīng)就高。
以華北地區(qū)為例，三項(xiàng)考核指標(biāo)分別代表K1、K2、K3，三個(gè)數(shù)乘起來(lái)以后，最大數(shù)是8，它的極限就是一個(gè)8。而就現(xiàn)有的火電基礎(chǔ)來(lái)看，三個(gè)數(shù)乘起來(lái)到3都很難，如果借助儲(chǔ)能調(diào)頻，儲(chǔ)能和火電技術(shù)配合，這個(gè)值就會(huì)得到大幅的提升，火電機(jī)組相應(yīng)的補(bǔ)償費(fèi)用就會(huì)高一些。
在火電儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻模式中，儲(chǔ)能企業(yè)和火電企業(yè)是一種合作關(guān)系，雙方可以根據(jù)各自的條件和需求進(jìn)行各種形式的合作。從儲(chǔ)能電站的投資收益來(lái)看，按照業(yè)內(nèi)比較認(rèn)同的9MW/0.5h，那么一座儲(chǔ)能電站大概需投入4000萬(wàn)元，再按照山西電網(wǎng)15元/MW的補(bǔ)貼規(guī)則來(lái)計(jì)算，每天的日收益將近8萬(wàn)元，一年按300天計(jì)算，一年就是2400萬(wàn)，收益還是相當(dāng)可觀的。
今年上半年，科陸連續(xù)中標(biāo)幾個(gè)火電儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目，截至目前，科陸參與的儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目已經(jīng)達(dá)到8個(gè)，位居同領(lǐng)域首位?？脐懤脙?chǔ)能設(shè)備的快速響應(yīng)和精確控制能力為大型火電機(jī)組解決了發(fā)電側(cè)輔助服務(wù)中調(diào)頻、 AGC控制等難題。科陸營(yíng)銷(xiāo)中心總監(jiān)、智能電網(wǎng)BG副總裁鄧棟認(rèn)為，科陸之所以在儲(chǔ)能領(lǐng)域取得一些成績(jī)主要得益于以下幾方面：領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì);儲(chǔ)能電池、PCS、BMS、EMS等產(chǎn)業(yè)鏈整合優(yōu)勢(shì);對(duì)能源行業(yè)的精通;快速的市場(chǎng)反應(yīng)能力;工程管理能力以及做了幾個(gè)不錯(cuò)的示范項(xiàng)目。除了調(diào)頻，科陸以綜合能源服務(wù)商的身份在電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能等領(lǐng)域也都取得了不俗的成績(jī)。
政府上的重視和支持、技術(shù)的進(jìn)步和商業(yè)模式的成熟，儲(chǔ)能聯(lián)合火電機(jī)組參與調(diào)頻已開(kāi)始興起。就現(xiàn)有的政策來(lái)看，儲(chǔ)能調(diào)頻市場(chǎng)主要分布在三北地區(qū)，同時(shí)隨著電力市場(chǎng)進(jìn)一步深化，廣東、福建等地調(diào)頻的需求也將進(jìn)一步釋放。鄧棟預(yù)測(cè)，將來(lái)很有可能出現(xiàn)獨(dú)立儲(chǔ)能電站參與調(diào)頻，目前能源局和山西正在開(kāi)展相關(guān)調(diào)研工作，比如可以利用已經(jīng)停運(yùn)的火電機(jī)組的送出線路來(lái)將儲(chǔ)能并入大電網(wǎng)做調(diào)頻。
傲普能源設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)總監(jiān)昂莉認(rèn)為，國(guó)內(nèi)部分區(qū)域可能推行現(xiàn)貨市場(chǎng)，若參考美國(guó)PJM市場(chǎng)規(guī)則，會(huì)包括輔助服務(wù)市場(chǎng)，那么電儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)擴(kuò)大，如參與一次調(diào)頻，調(diào)峰和黑啟動(dòng)，補(bǔ)償費(fèi)用會(huì)更高。比如特斯拉在南澳的獨(dú)立儲(chǔ)能電站項(xiàng)目，自動(dòng)承擔(dān)了黑啟動(dòng)的任務(wù)，一動(dòng)就是上億元的利潤(rùn)，進(jìn)一步給了業(yè)界信心。
收益雖快 潛在風(fēng)險(xiǎn)仍需慎重
據(jù)鄧棟介紹，儲(chǔ)能調(diào)頻收益還是比較理想的，一般項(xiàng)目都能做到3~4年回本。但是儲(chǔ)能調(diào)頻也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，站在商業(yè)的角度不鼓勵(lì)宣傳夸大短時(shí)間回本，還是要有一定的商業(yè)投資邏輯。調(diào)頻是零和游戲，是通過(guò)對(duì)一方的罰款來(lái)對(duì)另一方進(jìn)行補(bǔ)償。
而且調(diào)頻市場(chǎng)是有上限的，李建林也指出并不是說(shuō)調(diào)頻電站可以無(wú)數(shù)個(gè)，比如山西規(guī)定是7個(gè)，超過(guò)便不能再建了。
對(duì)此，昂莉認(rèn)為數(shù)量上限的設(shè)置對(duì)當(dāng)?shù)氐妮o助服務(wù)來(lái)說(shuō)是公平的決定，這既給了電廠改造的機(jī)會(huì)更是儲(chǔ)能的機(jī)會(huì)。
對(duì)于儲(chǔ)能調(diào)頻電站來(lái)講，如何保證運(yùn)營(yíng)效率、如何做到既能快速精確響應(yīng)又能最小限度地?fù)p傷電池是擺在企業(yè)面前的難題。作為一家專(zhuān)業(yè)的能源設(shè)計(jì)公司，傲普能源設(shè)計(jì)正在研究這個(gè)問(wèn)題。他們接下來(lái)的重心將放在儲(chǔ)能電站的運(yùn)營(yíng)管理，尤其是電廠輔助服務(wù)的決策系統(tǒng)。
在昂莉看來(lái)，隨著政策的開(kāi)放，電化學(xué)儲(chǔ)能將會(huì)參與更多的輔助服務(wù)，而電池儲(chǔ)能一天充放電次數(shù)是有限的，當(dāng)電網(wǎng)同時(shí)發(fā)出多個(gè)指令后，電站如何做出相應(yīng)決策，是都給出反饋還是有選擇的反饋，選擇哪幾項(xiàng)進(jìn)行反饋，這就不僅僅是簡(jiǎn)單的運(yùn)營(yíng)管理而是需要給出策略方案。傲普目前研究的產(chǎn)品是加在EMS之上幫助電站作出策略反應(yīng)的產(chǎn)品技術(shù)，既能提高電站收益，又能增加電池的使用壽命。
儲(chǔ)能在物理上的優(yōu)勢(shì)很明顯，一旦政策和市場(chǎng)成熟將是爆發(fā)式的，那時(shí)除了輔助火電調(diào)頻外，用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目配備輔助服務(wù)功能也將得到全面推廣。用李建林的一句話來(lái)作一個(gè)總結(jié)：在政策不斷出臺(tái)的背景下，儲(chǔ)能調(diào)頻市場(chǎng)潛力巨大，電池儲(chǔ)能配合火電機(jī)組調(diào)頻項(xiàng)目的收益可觀，已經(jīng)凸顯盈利空間?！胺凑稣{(diào)頻我認(rèn)為有前途!”
