中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：黑啟動(dòng)指電力系統(tǒng)在發(fā)生事故或遭受臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害發(fā)生大面積停電后，在無(wú)外接電源支持的情況下，通過系統(tǒng)中具有黑啟動(dòng)能力的電源，啟動(dòng)與其相連的發(fā)電設(shè)備或恢復(fù)變電站設(shè)備供電的過程。
根據(jù)啟動(dòng)對(duì)象和路徑的不同，主要分為啟動(dòng)發(fā)電設(shè)備和恢復(fù)變電站黑啟動(dòng)供電兩種方式，其中啟動(dòng)發(fā)電設(shè)備模式主要通過接入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組、水電機(jī)組、風(fēng)電廠、光伏電站等，通過啟動(dòng)發(fā)電單元的出力恢復(fù)對(duì)電網(wǎng)的供電；恢復(fù)變電站黑啟動(dòng)供電主要是通過接入變電站的獨(dú)立儲(chǔ)能電站恢復(fù)對(duì)電網(wǎng)的供電。
黑啟動(dòng)電源應(yīng)具有調(diào)節(jié)性能好、啟動(dòng)速度快等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)主要采用抽水蓄能電站、水電廠、燃機(jī)電廠等電源，隨著電化學(xué)儲(chǔ)能為主的新型儲(chǔ)能的廣泛建設(shè)，依托電化學(xué)儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的黑啟動(dòng)能力得到重視。
新版“兩個(gè)細(xì)則”將黑啟動(dòng)納入到電力輔助服務(wù)種類，以南方電網(wǎng)為例，南網(wǎng)“兩個(gè)細(xì)則”規(guī)定黑啟動(dòng)服務(wù)費(fèi)分為能力費(fèi)和使用費(fèi)，在廣東電網(wǎng)，多個(gè)燃機(jī)電廠配套建設(shè)電化學(xué)儲(chǔ)能參與黑啟動(dòng)服務(wù)，黑啟動(dòng)能力費(fèi)按照30萬(wàn)元/月/臺(tái)考慮，使用費(fèi)按照480萬(wàn)元/臺(tái)次考慮。
為規(guī)范電化學(xué)儲(chǔ)能黑啟動(dòng)相關(guān)技術(shù)要求，2023年12月28日，國(guó)標(biāo)《電化學(xué)儲(chǔ)能黑啟動(dòng)技術(shù)導(dǎo)則》正式發(fā)布，規(guī)范規(guī)定了電化學(xué)儲(chǔ)能黑啟動(dòng)的總體要求和技術(shù)條件，以及黑啟動(dòng)準(zhǔn)備、自啟動(dòng)、啟動(dòng)發(fā)電設(shè)備和恢復(fù)變電站黑啟動(dòng)供電等技術(shù)要求。
首先，電化學(xué)儲(chǔ)能配置功率需滿足啟動(dòng)時(shí)有功負(fù)荷、無(wú)功負(fù)荷和沖擊負(fù)荷要求，放電能量滿足各階段電量需求總和。對(duì)于啟動(dòng)風(fēng)電、光伏以及恢復(fù)變電站出力模式，儲(chǔ)能系統(tǒng)主要滿足廠用電有功負(fù)荷、線路充電無(wú)功功率、沖擊電流等要求，由于廠用電較小，沖擊性負(fù)荷少，儲(chǔ)能系統(tǒng)功率和能量一般能滿足黑啟動(dòng)要求。對(duì)于燃?xì)怆姀S，黑啟動(dòng)時(shí)需要啟動(dòng)余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)的輔助設(shè)備，主要包括循環(huán)水泵、空壓機(jī)、給水泵、勵(lì)磁機(jī)等大量的廠用電負(fù)荷，滿足其有功和無(wú)功負(fù)荷需要，同時(shí)燃機(jī)電廠電機(jī)啟動(dòng)電流大，需對(duì)儲(chǔ)能的功率需進(jìn)行核算，保證廠內(nèi)孤網(wǎng)電壓和頻率的穩(wěn)定，儲(chǔ)能系統(tǒng)功率一般為機(jī)組額定功率的3%~5%；儲(chǔ)能能量一般按照1h時(shí)長(zhǎng)考慮。
其次，電化學(xué)儲(chǔ)能電站在提供黑啟動(dòng)能力時(shí)，部分儲(chǔ)能單元自身需先行”自啟動(dòng)”，以滿足儲(chǔ)能電站廠用電負(fù)荷供電需要。自啟動(dòng)儲(chǔ)能單元需滿足1.2倍儲(chǔ)能電站廠用電功率及沖擊電流要求，供電時(shí)間不小于15min。自啟動(dòng)儲(chǔ)能單元的PCS和BMS一般需具備從直流側(cè)自取電能力。儲(chǔ)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(fù)荷供電需求，供電時(shí)間不小于2h。
最后，對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的黑啟動(dòng)準(zhǔn)備工作，在接受電網(wǎng)調(diào)度指令執(zhí)行黑啟動(dòng)任務(wù)后，應(yīng)先將儲(chǔ)能電站自啟動(dòng)，儲(chǔ)能電站設(shè)置為離網(wǎng)運(yùn)行模式，調(diào)整保護(hù)參數(shù)并合上自啟動(dòng)儲(chǔ)能單元至廠用電供電線路相關(guān)開關(guān)，滿足儲(chǔ)能電站廠用電負(fù)荷供電需要后提供黑啟動(dòng)能力，在儲(chǔ)能電站完成自啟動(dòng)后，啟動(dòng)發(fā)電設(shè)備或恢復(fù)變電站供電。以燃?xì)怆姀S為例，操作儲(chǔ)能電站對(duì)孤網(wǎng)零起升壓，待儲(chǔ)能電站廠用電負(fù)荷轉(zhuǎn)為正常供電后，逐步操作發(fā)電機(jī)組合閘并網(wǎng)。
極端天氣的出現(xiàn)和新型電力系統(tǒng)的快速推進(jìn)，給電力系統(tǒng)帶來(lái)挑戰(zhàn)，盡管國(guó)內(nèi)電網(wǎng)大面積失電是極小概率事件，但不得不防。黑啟動(dòng)是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的底線，通過電化學(xué)儲(chǔ)能提供黑啟動(dòng)應(yīng)急能力，豐富電力系統(tǒng)的應(yīng)急保障能力，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
