中國儲能網(wǎng)訊：6月19—20日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會聯(lián)合江蘇省電機(jī)工程學(xué)會、全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會、中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司等單位聯(lián)合召開的“第三屆全國電網(wǎng)側(cè)暨用戶側(cè)儲能技術(shù)應(yīng)用高層研討會”在蘇州市太湖假日酒店舉行。來自電網(wǎng)公司、設(shè)計(jì)院、系統(tǒng)集成商、電池生產(chǎn)企業(yè)、投融資機(jī)構(gòu)等單位的280余位嘉賓出席了本次研討會。
會議期間，國網(wǎng)江蘇省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院規(guī)劃評審中心劉國靜分享了主題報告《江蘇電網(wǎng)側(cè)儲能規(guī)劃應(yīng)用研究》，以下是演講全文：
劉國靜：大家好，我報告的題目是《江蘇電網(wǎng)側(cè)儲能規(guī)劃應(yīng)用研究》。
報告主要分為四部分，首先是儲能發(fā)展定位。2019年國網(wǎng)公司提出了三型兩網(wǎng)的建設(shè)戰(zhàn)略，對于儲能來說，我們認(rèn)為儲能在三型兩網(wǎng)建設(shè)中也有很大的意義，對于建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)來說儲能能夠提升傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的靈活性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，它是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要組成部分。對于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)來說，就像本次論壇說的用戶側(cè)儲能，現(xiàn)在江蘇的用戶側(cè)儲能規(guī)模也比較大，還有電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)的，用互聯(lián)網(wǎng)+儲能的方式聚合形成虛擬電廠，也是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)探索方向之一。
在電網(wǎng)公司層面2019年初的時候國網(wǎng)公司發(fā)布了《促進(jìn)電化學(xué)儲能健康有序發(fā)展的指導(dǎo)意見》。對于用戶側(cè)儲能提出來的是要支持客戶側(cè)儲能的發(fā)展，做好客戶側(cè)儲能并網(wǎng)服務(wù)，并且要引導(dǎo)客戶側(cè)儲能合理的布局。現(xiàn)在客戶側(cè)儲能主要是通過峰谷電價套利的模式來運(yùn)營的，但是在電網(wǎng)的某些地區(qū)可能它的峰谷差和電價之間是相反的，有可能晚上的是負(fù)荷高峰，在這些地區(qū)來布局用戶側(cè)儲能其實(shí)對電網(wǎng)運(yùn)行是增加了調(diào)節(jié)壓力的，所以說這里面對于用戶側(cè)儲能如何布局其實(shí)也是需要加強(qiáng)規(guī)劃管理的。
對于電網(wǎng)側(cè)儲能主要提出來是要加強(qiáng)儲能和電網(wǎng)的統(tǒng)籌規(guī)劃管理，在電網(wǎng)規(guī)劃里面把儲能作為一個可選的技術(shù)方案來進(jìn)行綜合的比較認(rèn)證。
這里面還特別強(qiáng)調(diào)了電化學(xué)儲能和抽水蓄能的關(guān)系，可能在短期來看或者在一定時期內(nèi)抽水蓄能肯定還是系統(tǒng)級的最主要的調(diào)節(jié)手段，但是也提出來隨著電化學(xué)儲能的發(fā)展可以動態(tài)的調(diào)整電網(wǎng)和抽水蓄能的規(guī)劃。
對于江蘇公司來說，2018年10月份發(fā)布了江蘇公司的儲能指導(dǎo)意見，明確了各個專業(yè)部門在儲能項(xiàng)目建設(shè)中的職責(zé)分工還有主要的研究方向。
這個圖是江蘇公司儲能的工作進(jìn)展情況，首先是2017年底的時候開展了儲能的調(diào)研，2018年4月份開始了鎮(zhèn)江項(xiàng)目前期的論證工作，到2018年7月15號整體并網(wǎng)投運(yùn)。鎮(zhèn)江項(xiàng)目以后江蘇公司也在總結(jié)鎮(zhèn)江項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，編制了新的儲能電站的模塊化設(shè)計(jì)方案，對關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)規(guī)范書，并且通過了中電聯(lián)的評審，還有一些科技項(xiàng)目的工作，各個方面都在開展。
第二是電網(wǎng)側(cè)儲能規(guī)劃設(shè)計(jì)研究。江蘇電網(wǎng)側(cè)儲能規(guī)劃設(shè)計(jì)的思路，現(xiàn)在江蘇電網(wǎng)抽水蓄能的規(guī)?？傮w來說還是比較有限的，現(xiàn)在已經(jīng)投運(yùn)的是260萬千瓦，十四五初的時候510萬千瓦的規(guī)模，抽水蓄能的占比還是比較小的。近年來江蘇電網(wǎng)區(qū)塊來電和新能源發(fā)展的比較快，區(qū)塊來電和新能源可調(diào)節(jié)性比較差，增加了江蘇電網(wǎng)省內(nèi)的調(diào)節(jié)需求比較大。
對儲能來說，從全網(wǎng)來看主要是保障安全、促進(jìn)新能源消納和提高系統(tǒng)綜合能效幾個方面。規(guī)劃布局主要是考慮在特高壓直流近區(qū)、新能源高滲透率地區(qū)和負(fù)荷中心區(qū)。
對于安全來說主要是利用電化學(xué)儲能的毫秒級響應(yīng)，現(xiàn)在特高壓直流閉鎖以后相當(dāng)于江蘇電網(wǎng)失去了一個大電源，需要一個功率的支撐，現(xiàn)在是通過可熔斷負(fù)荷，通過毫秒級的切，但是這個規(guī)模也是比較有限的，現(xiàn)在江蘇已經(jīng)接進(jìn)來260萬千瓦的毫秒級的可中斷負(fù)荷的響應(yīng)資源。儲能本身就是可以實(shí)現(xiàn)毫秒級響應(yīng)資源的，這是擴(kuò)充源網(wǎng)荷儲系統(tǒng)的一個重要的方面。
對于遠(yuǎn)景來說，現(xiàn)在電網(wǎng)里面煤電、火電機(jī)組占比比較高，到遠(yuǎn)期的直流來電或者新能源，非旋轉(zhuǎn)的電源還有負(fù)荷側(cè)的直流負(fù)荷，可能會造成大系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量的減少。利用儲能虛擬同步機(jī)這種技術(shù)或者儲能頻率調(diào)節(jié)的技術(shù)，給大電網(wǎng)提供支撐。
在新能源方面，江蘇現(xiàn)在雖然相對于西部省份沒有出現(xiàn)大規(guī)模棄風(fēng)棄光的現(xiàn)象，但是省內(nèi)的新能源消納壓力還是比較大的，主要也是由于蘇北的新能源比較多，但是負(fù)荷相對比較少，江蘇的負(fù)荷主要在蘇南。從全網(wǎng)來說，蘇北的新能源輸送到蘇南的負(fù)荷中心有一個過江斷面的限制，如果增加過江斷面的通道的話投資是非常大的，而且廊道的資源也是比較有限的。
另外在國慶節(jié)的時候，電網(wǎng)的調(diào)峰壓力比較大，存在一定的調(diào)峰缺口，也是需要通過儲能的方式來增加電網(wǎng)調(diào)峰的能力?，F(xiàn)在除了儲能以外江蘇也在做負(fù)荷的填谷需求響應(yīng)，現(xiàn)在儲能和需求響應(yīng)一起豐富了電網(wǎng)消納新能源的能力。
江蘇的尖峰負(fù)荷比較明顯，2015和2018年的尖峰負(fù)荷持續(xù)時間，全網(wǎng)負(fù)荷在97%以上的持續(xù)時間全年只有20多個小時，江蘇大概300多萬千瓦。但是為了滿足這300多萬千瓦它需要建電源和電網(wǎng)投資比較大，另外它在其他時段的利用效率比較低，造成投資的浪費(fèi)。
對于儲能來說，下面這個圖是儲能來滿足尖峰負(fù)荷效果的說明，這個圖是一個典型的早上9點(diǎn)到晚上23點(diǎn)的尖峰負(fù)荷的曲線，可以看出來它的負(fù)荷是早晚兩高峰，特征比較明顯，兩條紅線之間的300尖峰負(fù)荷它的持續(xù)時間其實(shí)是比較短的，如果用儲能來搬移電量，對儲能的容量需求不大。儲能的投資其實(shí)主要是和兆瓦時和容量有關(guān)系，如果持續(xù)時間比較短通過儲能把它搬移掉，其實(shí)投資不是很大。下面需要它搬移的電量增大以后可以通過抽水蓄能，調(diào)峰燃機(jī)或者其他可調(diào)節(jié)電源來進(jìn)行資源組合，實(shí)現(xiàn)自上而下的資源調(diào)節(jié)，不像傳統(tǒng)的方式只通過建電廠或者建線路來滿足調(diào)峰手段，兼顧系統(tǒng)里面能量型和功率型協(xié)調(diào)的發(fā)展，應(yīng)用了儲能功率調(diào)節(jié)的作用。
這是在電網(wǎng)儲能選址考慮的幾個要素，首先要發(fā)揮儲能項(xiàng)目的作用，剛才說的特高壓近區(qū)，以及新能源高滲透地區(qū)。
對于確保安全，選擇在選址階段主要也是要確保周邊沒有居民區(qū)或者其他的環(huán)境敏感點(diǎn)。還考慮到消防站的距離或者它能夠到達(dá)的時間。
另外是大小適宜，現(xiàn)在可用站址主要還是考慮做容量相對比較大的，電網(wǎng)側(cè)儲能需要功率支撐，太小的話太分散，對于電網(wǎng)調(diào)節(jié)或者聚合調(diào)度壓力比較大，增加了它的困難。隨著以后的儲能能量密度提高以后還可以在小的場地上繼續(xù)用。
另外是接入條件良好，接入距離是有要求的，因?yàn)榫€路上的電壓損耗如果太長的話可能是滿足不了的。
電影側(cè)儲能的效益分析這也是各方比較關(guān)注的點(diǎn)。我們主要是從三個方面來考慮的，首先是安全效益。像特高壓的支撐，相當(dāng)于替代了原來的可熔斷負(fù)荷的投資，原來是要把光纖接入到用戶內(nèi)部的，這些光纖投資還有終端投資是比較大的，那么我可以建一個集中式的容量比較大的儲能電站。
另外儲能PCS還可以作為一個動態(tài)的無功支撐的。相對于削峰填谷組合，建了儲能以后，做電網(wǎng)規(guī)劃根據(jù)容載比做平衡的時候，相當(dāng)于負(fù)荷就小了一部分，為了滿足同樣的容載比或者滿足同樣系統(tǒng)備用的情況下可以少建一部分電網(wǎng)，少建一部分電源。另外對運(yùn)行效率，儲能可以參與大電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度，降低煤耗，促進(jìn)新能源的消納。
設(shè)計(jì)的話在鎮(zhèn)江項(xiàng)目的基礎(chǔ)上編制了國內(nèi)首套《電網(wǎng)側(cè)儲能電站關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)規(guī)范》，對設(shè)備技術(shù)有了明確的規(guī)定。另外編制了《電文側(cè)儲能電站模塊化典型設(shè)計(jì)方案》，目標(biāo)是打造高安全、長壽命、低成本的儲能電站。
按照前面的典型設(shè)計(jì)方案，相對于鎮(zhèn)江的項(xiàng)目更加安全，提出了三級防護(hù)體系。儲能安全現(xiàn)在也是在不斷的進(jìn)步，還在不斷研究的過程中。一級防護(hù)主要指的是在儲能預(yù)制艙層級，加上了氣體探測器。另外是用BMS系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的聯(lián)動。
二級防護(hù)主要是消防隔離，一旦預(yù)制艙發(fā)生著火以后怎么防止事故的擴(kuò)大，這里面有預(yù)制艙之間的防火墻還有道路，另外就是放設(shè)備的房子都可以形成隔離，最后用水消防系統(tǒng)做一個最后保底的消防措施。
對于省地來說，左邊這個圖是鎮(zhèn)江的建山儲電站的圖，每個預(yù)制艙都是分開的，單體電池艙容量增加，選用了大容量的PCS，減少了變壓器的數(shù)量。
對于關(guān)鍵設(shè)備，在關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)規(guī)范書里面對電芯容量以及BMS系統(tǒng)的監(jiān)測范圍都有明確的要求。另外對于PCS的無功調(diào)節(jié)能力，通過PCS來替代SVG的功能。
儲能的工程實(shí)踐，首先是鎮(zhèn)江項(xiàng)目，這個大家也比較清楚了，是為了提高供電能力的，總共是101MW和202兆瓦時。2018年迎峰渡夏期間主要是以兩充兩放或一充一放運(yùn)行模式參與高峰調(diào)節(jié)的，有效緩解了鎮(zhèn)江東部的供電壓力。另外是在調(diào)頻里面，現(xiàn)在鎮(zhèn)江項(xiàng)目已經(jīng)接入江蘇的AGC了，調(diào)頻的響應(yīng)速度更快，是常規(guī)同容量火電機(jī)組的50倍，調(diào)頻質(zhì)量也比較好。
我們現(xiàn)在正在做的另外一個研究是關(guān)于三站合一的，2019年國網(wǎng)公司提出了三站合一的研究，江蘇公司將能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略實(shí)施“多站融合”的新型站稱為能源綜合服務(wù)站，簡稱為能源站。如果用了儲能的話，相當(dāng)于可以考慮用儲能來替代UPS的電池。
另外還有可以充換電的，把換電占換下來的梯次電池作為儲能電池，這幾種模式里面儲能是一個核心。另外儲能是給它一個可可靠性供電的作用給數(shù)據(jù)中心做一個互補(bǔ)。
展望分析，有幾個建議。第一，有序開展試點(diǎn)示范?，F(xiàn)在儲能也是世界各國研發(fā)創(chuàng)新的關(guān)鍵領(lǐng)域，通過試點(diǎn)示范來加強(qiáng)儲能各個方面的研究，增加儲能技術(shù)的核心競爭力。
第二，加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃。不管是用戶側(cè)儲能還是電網(wǎng)側(cè)儲能，為了發(fā)揮它實(shí)際的效果，還是要從源頭上，從規(guī)劃管理方面要把它統(tǒng)籌好，避免儲能的無序布局造成不利的影響。
第三，完善市場機(jī)制。儲能后續(xù)還是通過市場機(jī)制。在輔助服務(wù)層面，因?yàn)閮δ苷{(diào)節(jié)功能是比較好的，建議能夠優(yōu)化一些輔助服務(wù)的品種，能夠發(fā)揮儲能真正的價值，如果簡單的把儲能和常規(guī)的AGC來類比的話，現(xiàn)在這種模式可能不能很好的體現(xiàn)儲能的作用。通過市場機(jī)制來完善儲能項(xiàng)目的市場環(huán)境，促進(jìn)儲能的發(fā)展。
謝謝大家。
