中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：6月19—20日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)聯(lián)合江蘇省電機(jī)工程學(xué)會(huì)、全國(guó)微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、中國(guó)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(kāi)的“第三屆全國(guó)電網(wǎng)側(cè)暨用戶側(cè)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用高層研討會(huì)”在蘇州市太湖假日酒店舉行。來(lái)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(huì)。
會(huì)議期間，國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院規(guī)劃評(píng)審中心劉國(guó)靜分享了主題報(bào)告《江蘇電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能規(guī)劃應(yīng)用研究》，以下是演講全文：
劉國(guó)靜：大家好，我報(bào)告的題目是《江蘇電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能規(guī)劃應(yīng)用研究》。
報(bào)告主要分為四部分，首先是儲(chǔ)能發(fā)展定位。2019年國(guó)網(wǎng)公司提出了三型兩網(wǎng)的建設(shè)戰(zhàn)略，對(duì)于儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)，我們認(rèn)為儲(chǔ)能在三型兩網(wǎng)建設(shè)中也有很大的意義，對(duì)于建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)來(lái)說(shuō)儲(chǔ)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(duì)于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，就像本次論壇說(shuō)的用戶側(cè)儲(chǔ)能，現(xiàn)在江蘇的用戶側(cè)儲(chǔ)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(chǔ)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(shí)候國(guó)網(wǎng)公司發(fā)布了《促進(jìn)電化學(xué)儲(chǔ)能健康有序發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》。對(duì)于用戶側(cè)儲(chǔ)能提出來(lái)的是要支持客戶側(cè)儲(chǔ)能的發(fā)展，做好客戶側(cè)儲(chǔ)能并網(wǎng)服務(wù)，并且要引導(dǎo)客戶側(cè)儲(chǔ)能合理的布局。現(xiàn)在客戶側(cè)儲(chǔ)能主要是通過(guò)峰谷電價(jià)套利的模式來(lái)運(yùn)營(yíng)的，但是在電網(wǎng)的某些地區(qū)可能它的峰谷差和電價(jià)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(lái)布局用戶側(cè)儲(chǔ)能其實(shí)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行是增加了調(diào)節(jié)壓力的，所以說(shuō)這里面對(duì)于用戶側(cè)儲(chǔ)能如何布局其實(shí)也是需要加強(qiáng)規(guī)劃管理的。
對(duì)于電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能主要提出來(lái)是要加強(qiáng)儲(chǔ)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(chǔ)能作為一個(gè)可選的技術(shù)方案來(lái)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(chǔ)能和抽水蓄能的關(guān)系，可能在短期來(lái)看或者在一定時(shí)期內(nèi)抽水蓄能肯定還是系統(tǒng)級(jí)的最主要的調(diào)節(jié)手段，但是也提出來(lái)隨著電化學(xué)儲(chǔ)能的發(fā)展可以動(dòng)態(tài)的調(diào)整電網(wǎng)和抽水蓄能的規(guī)劃。
對(duì)于江蘇公司來(lái)說(shuō)，2018年10月份發(fā)布了江蘇公司的儲(chǔ)能指導(dǎo)意見(jiàn)，明確了各個(gè)專業(yè)部門在儲(chǔ)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(gè)圖是江蘇公司儲(chǔ)能的工作進(jìn)展情況，首先是2017年底的時(shí)候開(kāi)展了儲(chǔ)能的調(diào)研，2018年4月份開(kāi)始了鎮(zhèn)江項(xiàng)目前期的論證工作，到2018年7月15號(hào)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(chǔ)能電站的模塊化設(shè)計(jì)方案，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)規(guī)范書，并且通過(guò)了中電聯(lián)的評(píng)審，還有一些科技項(xiàng)目的工作，各個(gè)方面都在開(kāi)展。
第二是電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能規(guī)劃設(shè)計(jì)研究。江蘇電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)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)模總體來(lái)說(shuō)還是比較有限的，現(xiàn)在已經(jīng)投運(yùn)的是260萬(wàn)千瓦，十四五初的時(shí)候510萬(wàn)千瓦的規(guī)模，抽水蓄能的占比還是比較小的。近年來(lái)江蘇電網(wǎng)區(qū)塊來(lái)電和新能源發(fā)展的比較快，區(qū)塊來(lái)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(duì)儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)，從全網(wǎng)來(lái)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(gè)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(duì)于安全來(lái)說(shuō)主要是利用電化學(xué)儲(chǔ)能的毫秒級(jí)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(gè)大電源，需要一個(gè)功率的支撐，現(xiàn)在是通過(guò)可熔斷負(fù)荷，通過(guò)毫秒級(jí)的切，但是這個(gè)規(guī)模也是比較有限的，現(xiàn)在江蘇已經(jīng)接進(jìn)來(lái)260萬(wàn)千瓦的毫秒級(jí)的可中斷負(fù)荷的響應(yīng)資源。儲(chǔ)能本身就是可以實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)資源的，這是擴(kuò)充源網(wǎng)荷儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)重要的方面。
對(duì)于遠(yuǎn)景來(lái)說(shuō)，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(lái)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(huì)造成大系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的減少。利用儲(chǔ)能虛擬同步機(jī)這種技術(shù)或者儲(chǔ)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(duì)于西部省份沒(méi)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(duì)比較少，江蘇的負(fù)荷主要在蘇南。從全網(wǎng)來(lái)說(shuō)，蘇北的新能源輸送到蘇南的負(fù)荷中心有一個(gè)過(guò)江斷面的限制，如果增加過(guò)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(guó)慶節(jié)的時(shí)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(guò)儲(chǔ)能的方式來(lái)增加電網(wǎng)調(diào)峰的能力?，F(xiàn)在除了儲(chǔ)能以外江蘇也在做負(fù)荷的填谷需求響應(yīng)，現(xiàn)在儲(chǔ)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(shí)間，全網(wǎng)負(fù)荷在97%以上的持續(xù)時(shí)間全年只有20多個(gè)小時(shí)，江蘇大概300多萬(wàn)千瓦。但是為了滿足這300多萬(wàn)千瓦它需要建電源和電網(wǎng)投資比較大，另外它在其他時(shí)段的利用效率比較低，造成投資的浪費(fèi)。
對(duì)于儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)，下面這個(gè)圖是儲(chǔ)能來(lái)滿足尖峰負(fù)荷效果的說(shuō)明，這個(gè)圖是一個(gè)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(lái)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(shí)間其實(shí)是比較短的，如果用儲(chǔ)能來(lái)搬移電量，對(duì)儲(chǔ)能的容量需求不大。儲(chǔ)能的投資其實(shí)主要是和兆瓦時(shí)和容量有關(guān)系，如果持續(xù)時(shí)間比較短通過(guò)儲(chǔ)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(guò)抽水蓄能，調(diào)峰燃機(jī)或者其他可調(diào)節(jié)電源來(lái)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(guò)建電廠或者建線路來(lái)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(chǔ)能功率調(diào)節(jié)的作用。
這是在電網(wǎng)儲(chǔ)能選址考慮的幾個(gè)要素，首先要發(fā)揮儲(chǔ)能項(xiàng)目的作用，剛才說(shuō)的特高壓近區(qū)，以及新能源高滲透地區(qū)。
對(duì)于確保安全，選擇在選址階段主要也是要確保周邊沒(méi)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(shí)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(duì)比較大的，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能需要功率支撐，太小的話太分散，對(duì)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(chǔ)能能量密度提高以后還可以在小的場(chǎng)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(zhǎng)的話可能是滿足不了的。
電影側(cè)儲(chǔ)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(gè)方面來(lái)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(lái)的可熔斷負(fù)荷的投資，原來(lái)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(gè)集中式的容量比較大的儲(chǔ)能電站。
另外儲(chǔ)能PCS還可以作為一個(gè)動(dòng)態(tài)的無(wú)功支撐的。相對(duì)于削峰填谷組合，建了儲(chǔ)能以后，做電網(wǎng)規(guī)劃根據(jù)容載比做平衡的時(shí)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(duì)運(yùn)行效率，儲(chǔ)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(guó)內(nèi)首套《電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)規(guī)范》，對(duì)設(shè)備技術(shù)有了明確的規(guī)定。另外編制了《電文側(cè)儲(chǔ)能電站模塊化典型設(shè)計(jì)方案》，目標(biāo)是打造高安全、長(zhǎng)壽命、低成本的儲(chǔ)能電站。
按照前面的典型設(shè)計(jì)方案，相對(duì)于鎮(zhèn)江的項(xiàng)目更加安全，提出了三級(jí)防護(hù)體系。儲(chǔ)能安全現(xiàn)在也是在不斷的進(jìn)步，還在不斷研究的過(guò)程中。一級(jí)防護(hù)主要指的是在儲(chǔ)能預(yù)制艙層級(jí)，加上了氣體探測(cè)器。另外是用BMS系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。
二級(jí)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(gè)最后保底的消防措施。
對(duì)于省地來(lái)說(shuō)，左邊這個(gè)圖是鎮(zhèn)江的建山儲(chǔ)電站的圖，每個(gè)預(yù)制艙都是分開(kāi)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(duì)于關(guān)鍵設(shè)備，在關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)規(guī)范書里面對(duì)電芯容量以及BMS系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)范圍都有明確的要求。另外對(duì)于PCS的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，通過(guò)PCS來(lái)替代SVG的功能。
儲(chǔ)能的工程實(shí)踐，首先是鎮(zhèn)江項(xiàng)目，這個(gè)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(shí)。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(gè)研究是關(guān)于三站合一的，2019年國(guó)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(jiǎn)稱為能源站。如果用了儲(chǔ)能的話，相當(dāng)于可以考慮用儲(chǔ)能來(lái)替代UPS的電池。
另外還有可以充換電的，把換電占換下來(lái)的梯次電池作為儲(chǔ)能電池，這幾種模式里面儲(chǔ)能是一個(gè)核心。另外儲(chǔ)能是給它一個(gè)可可靠性供電的作用給數(shù)據(jù)中心做一個(gè)互補(bǔ)。
展望分析，有幾個(gè)建議。第一，有序開(kāi)展試點(diǎn)示范?，F(xiàn)在儲(chǔ)能也是世界各國(guó)研發(fā)創(chuàng)新的關(guān)鍵領(lǐng)域，通過(guò)試點(diǎn)示范來(lái)加強(qiáng)儲(chǔ)能各個(gè)方面的研究，增加儲(chǔ)能技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
第二，加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃。不管是用戶側(cè)儲(chǔ)能還是電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)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(chǔ)能的無(wú)序布局造成不利的影響。
第三，完善市場(chǎng)機(jī)制。儲(chǔ)能后續(xù)還是通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制。在輔助服務(wù)層面，因?yàn)閮?chǔ)能調(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(chǔ)能真正的價(jià)值，如果簡(jiǎn)單的把儲(chǔ)能和常規(guī)的AGC來(lái)類比的話，現(xiàn)在這種模式可能不能很好的體現(xiàn)儲(chǔ)能的作用。通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制來(lái)完善儲(chǔ)能項(xiàng)目的市場(chǎng)環(huán)境，促進(jìn)儲(chǔ)能的發(fā)展。
謝謝大家。
