中國儲能網(wǎng)訊：2018年10月26日，在北京西國貿(mào)大酒店的2018中國分布式儲能峰會上，在下午下半場“儲能典型應(yīng)用市場探索與實(shí)踐”主題版塊，科陸集團(tuán)副總工兼市場部 總經(jīng)理、博士、高級工程師劉佳璐為大家講解了“火電儲能聯(lián)合調(diào)頻解決方案技術(shù)與商業(yè)模式分析”。
科陸集團(tuán)副總工兼市場部 總經(jīng)理、博士、高級工程師劉佳璐：
各位尊敬的來賓，下午好！非常高興能夠利用這個(gè)機(jī)會給大家介紹一下火電調(diào)頻。進(jìn)行我覺得大家聽這個(gè)時(shí)間已經(jīng)對儲能有一個(gè)整體的了解了。
對于儲能來說，剛才聽過前面專家的講話，可以大致分為三個(gè)方面，一個(gè)是發(fā)電側(cè)的儲能應(yīng)用，一個(gè)是電網(wǎng)側(cè)的儲能應(yīng)用，還有一個(gè)是用戶側(cè)的儲能應(yīng)用，目前發(fā)電側(cè)，火電機(jī)組聯(lián)合調(diào)頻是目前儲能應(yīng)用當(dāng)中可以說相對來說是效益最好、回收期最快的應(yīng)用方式，當(dāng)然他的應(yīng)用也是跟具體的場景以及各地的政策有密切的關(guān)系。關(guān)于火電廠調(diào)頻方面，已經(jīng)提出來的，這些年推出過相應(yīng)的一些儲能的主要是兩個(gè)細(xì)則，一個(gè)是分?jǐn)?，一個(gè)是補(bǔ)償，對于解決火電廠出力與電網(wǎng)調(diào)度之間的偏差考核，提出來的主要的是補(bǔ)償原則和考核方面的一些政策。
儲能調(diào)頻主要的剛需來自于以下幾個(gè)方面：第一個(gè)，當(dāng)前優(yōu)質(zhì)的調(diào)頻資源非常少，目前電網(wǎng)的負(fù)荷波動(dòng)比較大，電網(wǎng)的負(fù)荷和火電廠之間的出力會形成偏差。再有，優(yōu)質(zhì)的調(diào)頻資源比較稀缺。同時(shí)，靠現(xiàn)有燃煤機(jī)組的慣性調(diào)節(jié)，中國發(fā)電市場主要以火電為主。所謂調(diào)頻，今天下午第一個(gè)將組我記得是冀北電科院的專家講過，調(diào)頻實(shí)際上就是因?yàn)樨?fù)荷和電網(wǎng)出力之間形成偏差，導(dǎo)致了頻率的偏移，通過儲能實(shí)際上是把頻率調(diào)整回來。同時(shí)隨著新能源并網(wǎng)加大，現(xiàn)在目前新能源的占比逐漸提高，新能源的不穩(wěn)定性也增加了調(diào)頻的一些難度?，F(xiàn)在包括儲能調(diào)頻，相對來說能夠有較好的效果，因?yàn)閮δ苁悄軌蛟诤撩爰壷凶龀鲰憫?yīng)，而且它實(shí)際在進(jìn)場當(dāng)中的應(yīng)用，往往可以用很小的儲能起到很大的調(diào)頻效果。
火電調(diào)頻主要的響應(yīng)，跟火電相比，對于火電來說，火電機(jī)組接到指令以后，這個(gè)偏差大概一般都在幾分鐘左右，這個(gè)指令有個(gè)明顯的滯后，而且精準(zhǔn)度也不是很高，并不一定完全能夠按照這個(gè)指令達(dá)到出力。對于水電來說，一般會有較好的調(diào)節(jié)精度，但是水電機(jī)組同樣可以看到滯后。采用儲能的調(diào)頻，通過儲能調(diào)頻可以看到曲線是和電網(wǎng)調(diào)度指令的曲線是完全吻合的。
關(guān)于補(bǔ)償分?jǐn)偅@是關(guān)于兩個(gè)細(xì)則當(dāng)中主要涉及到的，一個(gè)是分?jǐn)?，一個(gè)是考核。分?jǐn)傊饕歉鶕?jù)它上網(wǎng)電費(fèi)，還有火電機(jī)組的規(guī)模等等做出一定的分?jǐn)?，而這個(gè)是在各個(gè)地區(qū)，等于提前把這個(gè)錢先收上來了?？偟姆?jǐn)偪梢钥吹接?jì)算公式，等于每個(gè)月的輔助服務(wù)的補(bǔ)償部分，分?jǐn)傔@個(gè)錢最后會獎(jiǎng)勵(lì)給滿足調(diào)頻考核較好的這些火電廠。
各地補(bǔ)償收益具體的指標(biāo)?；痣姍C(jī)組的調(diào)頻主要是調(diào)解的AGC值，具體補(bǔ)償?shù)挠?jì)算公式，D+Kp+Yagc，這個(gè)補(bǔ)償?shù)臄?shù)值跟各地的情況是有很大的差異的，上面是山西網(wǎng)和蒙西網(wǎng)公式是一樣的，對于華北網(wǎng)對Kp取了自然對數(shù)+1的，Y值也不一樣，簡單介紹一下關(guān)于Kp值的構(gòu)成，對火電機(jī)組比較了解的可能都知道，我這里詳細(xì)說一下，K1是調(diào)整速率，主要指接到指令以后精確的調(diào)高電網(wǎng)指令的輸出功率之間的調(diào)節(jié)時(shí)間除上爬坡的速率，精度就是電網(wǎng)調(diào)節(jié)具體的輸出功率。K3值就是響應(yīng)時(shí)間，就是接到這個(gè)指令以后多長時(shí)間做出動(dòng)作。傳統(tǒng)的火電機(jī)組這個(gè)Kp值一般1左右，或者不到1或者0點(diǎn)幾，好一點(diǎn)的1左右?？匆幌孪旅娴墓剑蒙轿鳛槔?，假設(shè)D值就是每天的調(diào)節(jié)深度，一天調(diào)節(jié)深度是有好多次，一般是上百次左右甚至更多次的調(diào)節(jié)，每次調(diào)節(jié)不管時(shí)間長短，算一次調(diào)節(jié)，他的調(diào)節(jié)深度比如多少多少兆瓦，這是一個(gè)調(diào)節(jié)深度，累計(jì)在一起這個(gè)數(shù)值，再乘以Kp值再乘以Y值，后面幾個(gè)都是系數(shù)，這樣得出的數(shù)值就是每天補(bǔ)償?shù)腻X數(shù)。
電廠調(diào)頻的主要投資方式，一般包括幾種方式，一般包括有第三方投資，還有一些基金公司投資等等。通常情況下，一般來說火電廠很少參與投資，但是有的時(shí)候火電廠也會參與投資，火電廠和投資方一般要分?jǐn)?，就是把補(bǔ)償收益進(jìn)行分成的，這要看具體的情況，具體的比例一般也不確定，但是投資方一般是拿收益的大頭的。
火電機(jī)組調(diào)頻線路上主要的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)，可以看出來，火電機(jī)組實(shí)際上是通過廠用2萬V的線路，經(jīng)過一次降壓以后跟廠用電母線把儲能系統(tǒng)接入到廠用電母線，經(jīng)過一個(gè)升壓，跟火電機(jī)組的2萬V直接并聯(lián)，給上級電網(wǎng)處理。每次調(diào)節(jié)的時(shí)候電網(wǎng)給火電機(jī)組下達(dá)指令以后，如果下達(dá)功率增加的指令，比如原來一個(gè)300萬機(jī)組的火電廠，比如原來是200兆瓦的火電廠，30萬機(jī)組的火電廠是300兆瓦，原來比如說前一個(gè)時(shí)刻是200兆瓦，下一個(gè)時(shí)刻發(fā)到205兆瓦，這樣儲能系統(tǒng)發(fā)電功率和火電機(jī)組聯(lián)合出力?；痣姍C(jī)組自己慢慢感到電網(wǎng)指令功率的時(shí)候，儲能就退出來了。整個(gè)過程當(dāng)中，通過控制系統(tǒng)不斷計(jì)算火電廠的出力和電網(wǎng)調(diào)度指令之間的偏差，這個(gè)偏差實(shí)際上就是反饋給儲能系統(tǒng)，來控制儲能系統(tǒng)的PCS來決定儲能系統(tǒng)這個(gè)功率。同時(shí)，在下降的階段，如果是電網(wǎng)公司給火電廠下達(dá)一個(gè)下降的指令，儲能系統(tǒng)就吸收電了，所以儲能系統(tǒng)在火電廠當(dāng)中使用的時(shí)候，起始狀態(tài)不是充滿電的狀態(tài)，一般60%左右的狀態(tài)，一般能連續(xù)滿足三次左右連續(xù)的發(fā)出功率或者吸收功率就可以了。系統(tǒng)的主要控制原理二次控制，AGC調(diào)度的指令發(fā)出來以后，和DCS系統(tǒng)算出來功率偏差直接給儲能系統(tǒng)，控制儲能系統(tǒng)出力。
對一個(gè)火電廠調(diào)頻系統(tǒng)，這個(gè)投資也是不完全在電池上，跟用戶側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的儲能有很大的區(qū)別就是，用戶側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的儲能系統(tǒng)，一般來說電池TCS設(shè)備展了很大一頭，對于火電廠來說，往往是電池和PCS，這些設(shè)備往往只占到系統(tǒng)投資的一半左右，剩下一半很多跟他的工程接入，包括控制系統(tǒng)的控制策略等等，這些東西占了投資額的接近一半左右的投資。
火電機(jī)組調(diào)頻典型得出力曲線，儲能的輸出實(shí)際上就是反向的來補(bǔ)償機(jī)組出力和電網(wǎng)調(diào)度指令之間的偏差，機(jī)組加上儲能的出力實(shí)際上能夠很好的來滿足電網(wǎng)調(diào)度的指令。
當(dāng)前儲能市場的主要現(xiàn)狀。包括目前政策，目前政策來說，各個(gè)地區(qū)政策還是有一定的，沒有完全都有這方面的相關(guān)政策，現(xiàn)在已經(jīng)出了儲能調(diào)頻政策的，現(xiàn)在新出的有冀北地區(qū)，原來主要是山西、蒙西，包括華北網(wǎng)、廣東電網(wǎng)，都有儲能調(diào)頻的相關(guān)政策。
南方電網(wǎng)也是今年剛出的，南方電網(wǎng)的調(diào)頻政策和北方的還不是太一樣，今天沒有詳細(xì)介紹，他是把K1、K2、K3系數(shù)相加的，不是相乘的關(guān)系。
儲能調(diào)頻的控制系統(tǒng)，儲能調(diào)頻的控制系統(tǒng)是等于系統(tǒng)的大腦，他的控制系統(tǒng)跟電網(wǎng)側(cè)儲能和用戶側(cè)儲也是有很大不同的，必須實(shí)時(shí)的對電網(wǎng)調(diào)度指令做出一些計(jì)算，控制儲能系統(tǒng)的出力，這是整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中很核心的部分。
加儲能、不加儲能的對比結(jié)果，沒有儲能的情況下機(jī)組出力存在偏差，包括時(shí)間上的延遲等等，增加儲能以后能夠很好的跟隨電網(wǎng)調(diào)度指令。
目前儲能系統(tǒng)一般來說分為把PCS和電池集裝箱做到一個(gè)集裝箱，或者分開做集裝箱，這樣實(shí)際上一般來說在我們的實(shí)際項(xiàng)目當(dāng)中是看具體情況的，如果用戶側(cè)的低壓項(xiàng)目一般來說就是把PCS跟儲能電池跟電池做在一個(gè)儲能集裝箱里面，像這種火電廠調(diào)頻項(xiàng)目通常都是需要高壓并網(wǎng)的，這種高壓并網(wǎng)的項(xiàng)目，包括像電網(wǎng)側(cè)的儲能這種項(xiàng)目，高壓并網(wǎng)項(xiàng)目一般來說我們是把PCS和升壓變壓器單獨(dú)放在一個(gè)集裝箱了，把儲能電池再放在一個(gè)集裝箱里，一般都采用這種方式來做。這是集裝箱施工的一些方案。
關(guān)于儲能調(diào)頻的關(guān)鍵因素，一個(gè)是包括系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)性的安全性在整個(gè)國內(nèi)儲能市場應(yīng)用的還是以磷酸鐵鋰電池為主，同時(shí)對電池的特性來說，這種儲能調(diào)頻項(xiàng)目屬于典型功率型的儲能項(xiàng)目，要求的充放電速度比較快，所以對電池的性能指標(biāo)要求是比較高的，前面有人說過，比如梯次利用電池，一般梯次利用電池是肯定不能做儲能項(xiàng)目的，比如梯次利用一般是放電倍率都是比較低的，而對于調(diào)頻這種項(xiàng)目，像我們現(xiàn)在做的調(diào)頻項(xiàng)目，一般從配比來看是2C的配比，一般比如像9兆瓦的系統(tǒng)，我們配的是4.5兆瓦時(shí)，一般我們配3C的系統(tǒng)，為了保證可靠性，為了保證及時(shí)出力，都是提高一個(gè)檔來用這個(gè)電池的。同時(shí)包括系統(tǒng)功率的匹配性等等。
在火電廠調(diào)頻當(dāng)中，一般選擇電池儲能系統(tǒng)的配比是安全機(jī)組功率的3%，也就是說30萬機(jī)組一般是配3%，相當(dāng)于300兆瓦等于9兆瓦的儲能，這9兆瓦是他出力的功率，電池一般是配半個(gè)小時(shí)，就是配到4.5左右的兆瓦時(shí)。對于60萬機(jī)組，一般就配到18兆瓦、9兆瓦時(shí)左右，這個(gè)是功率性儲能系統(tǒng)的特點(diǎn)，配半個(gè)小時(shí)基本上就能滿足連續(xù)三次的上升或者連續(xù)三次的下降，基本上可以這種情況的。
一般對儲能調(diào)頻項(xiàng)目所做的主要的收支分析，儲能調(diào)頻項(xiàng)目并不是說在一個(gè)地區(qū)所有的火電廠都可以上這種項(xiàng)目，一般來說我們是先去對當(dāng)?shù)仉姀S的整體情況做總體調(diào)研，一般會選當(dāng)前的考核，就是分擔(dān)考核當(dāng)中罰款比較多的電廠來做后期調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)性測算，同時(shí)也跟當(dāng)?shù)氐恼呙芮邢嚓P(guān)，具體主要就是前面講的Kp×D×Y值，Y值比如當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償政策好收益快，現(xiàn)在有些地方補(bǔ)償政策已經(jīng)開始下調(diào)了，像山西原來是15恩，現(xiàn)在已經(jīng)要調(diào)到5了，這樣他的收益馬上時(shí)間也就拉長了。后面就是跟其他情況差不多，包括廠里邊一些線路的調(diào)研，包括廠里邊的接線圖，包括安裝位置等等這些調(diào)研，這個(gè)就是一些比較常規(guī)的調(diào)研了。
這些方面的資料，對火電廠來說，他的情況跟一般的用戶側(cè)來說還是有很大的不同的，他后面的計(jì)算，包括收益方式的計(jì)算等等，真的是一個(gè)電廠一個(gè)情況、一個(gè)地區(qū)一個(gè)電廠一個(gè)情況一起算，不可能按照通用的一個(gè)公式直接算出來一個(gè)峰谷差價(jià)套利那么簡單的算出來的。
關(guān)于火電機(jī)組儲能調(diào)頻的項(xiàng)目，一般我們做這種項(xiàng)目都是3個(gè)月左右。
下面是一個(gè)具體案例，山西同達(dá)的火電機(jī)組調(diào)頻項(xiàng)目，這是我們科陸做的第一個(gè)儲能調(diào)頻項(xiàng)目，是去年7月份投入運(yùn)行的，這個(gè)項(xiàng)目收益也是非?？斓?，實(shí)際上是一年左右的時(shí)間，基本上應(yīng)該是收回它的初始投資了。
山西平朔的兩個(gè)項(xiàng)目設(shè)備投入基本上一樣，都是30萬機(jī)組，配的9MW/4.5MWh，一般5個(gè)集裝箱，升壓和變流集裝箱5個(gè)，包括集控集裝箱等等。
這個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，當(dāng)時(shí)我們算的調(diào)頻的數(shù)據(jù)大概一天的收益，好的時(shí)候可以達(dá)到接近10萬左右的收益，最差的時(shí)候一般也都在六七萬左右的收益，每次調(diào)頻把Kp值從0.6、0.7最好的時(shí)候可以調(diào)到5.5以上，通過前面的計(jì)算指標(biāo)可以算出來，每次調(diào)頻的收益都是非?？捎^的，一天大概調(diào)節(jié)，當(dāng)時(shí)的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)也高，所以一般每次大概大幾百塊錢，一天大概七八萬到十萬左右的收益水平。
時(shí)間關(guān)系講到這里。謝謝大家！
