中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：儲(chǔ)能作為輔助煤電機(jī)組優(yōu)化調(diào)節(jié)性能手段之一，憑借其快速精確的響應(yīng)能力和靈活的布置方式，用儲(chǔ)能系統(tǒng)輔助煤電機(jī)組優(yōu)化調(diào)節(jié)性能，既能提高現(xiàn)貨市場(chǎng)環(huán)境下電廠調(diào)頻輔助服務(wù)能力及經(jīng)濟(jì)收益，也能緩解電網(wǎng)的調(diào)頻壓力，提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。因此，在政策環(huán)境及需求的驅(qū)動(dòng)下，“電廠+儲(chǔ)能”聯(lián)合調(diào)頻模式也在2019年迎來(lái)了爆發(fā)式增長(zhǎng)。
在2019年，智光儲(chǔ)能在市場(chǎng)、技術(shù)開發(fā)等各方面都取得了較好的成果，簽訂且建設(shè)了多個(gè)火電調(diào)頻、用戶側(cè)項(xiàng)目，在業(yè)內(nèi)較為關(guān)心的系統(tǒng)安全性、入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)特點(diǎn)等方面我們采訪了智光儲(chǔ)能相關(guān)負(fù)責(zé)人為我們答疑解惑。
問(wèn)：智光級(jí)聯(lián)型系統(tǒng)為什么不用變壓器可以直接輸出幾千伏的電壓？電池安全嗎？
智光儲(chǔ)能：智光級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能系統(tǒng)由多個(gè)結(jié)構(gòu)一致的儲(chǔ)能單元組成；每個(gè)儲(chǔ)能單元的直流側(cè)有200多節(jié)電池串聯(lián)，直流母線電壓在700V左右，交流電壓400V左右；這些儲(chǔ)能單元的交流側(cè)串聯(lián)升高交流電壓，但是其直流側(cè)互相獨(dú)立，直流電壓低，對(duì)電池的要求低，電池安全有保障。理論上，電池系統(tǒng)直流電壓保持700V左右，僅增加儲(chǔ)能單元串聯(lián)數(shù)量，即可無(wú)變壓器輸出幾千甚至幾萬(wàn)伏的交流電壓，同時(shí)提高儲(chǔ)能系統(tǒng)單機(jī)容量。
與傳統(tǒng)儲(chǔ)能方案相比，級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能方案的直流通道數(shù)大幅增加，總電量相同情況下，級(jí)聯(lián)型系統(tǒng)每個(gè)通道內(nèi)的電量大幅降低，電池?cái)?shù)量大幅減少，可消除電池并聯(lián)，對(duì)電池一致性的糾偏能力更強(qiáng)，電池系統(tǒng)安全性更高。
圖1：級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能系統(tǒng)一次回路示意圖
智光級(jí)聯(lián)型變流技術(shù)在高壓變頻器、高壓SVG等高壓電力電子技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用20余年，其技術(shù)可靠性已在火力發(fā)電、冶金、建材、石油、化工、光伏、風(fēng)電等多個(gè)行業(yè)得到長(zhǎng)期驗(yàn)證。將該技術(shù)移植到儲(chǔ)能領(lǐng)域，有大量成熟設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可借鑒，可以保證低壓元件在系統(tǒng)內(nèi)的電氣安全性。
問(wèn)：智光級(jí)聯(lián)型系統(tǒng)單機(jī)容量大，發(fā)生單點(diǎn)故障時(shí)切除的容量是不是很大？輸出電壓和功率會(huì)不會(huì)下降？
智光儲(chǔ)能：通過(guò)增加儲(chǔ)能單元串聯(lián)數(shù)量，可提高級(jí)聯(lián)型系統(tǒng)的輸出電壓范圍，實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)計(jì)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單點(diǎn)故障時(shí)，閉合故障儲(chǔ)能單元的交流旁路開關(guān)，即可切除故障節(jié)點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)軟件提升其余儲(chǔ)能單元輸出電壓，即可不降低輸出電壓和功率運(yùn)行至允許停機(jī)檢修為止。
問(wèn)：智光級(jí)聯(lián)型系統(tǒng)接入電網(wǎng)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范嗎？
智光儲(chǔ)能：智光和多家單位正在聯(lián)合起草高壓級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能相關(guān)規(guī)范。目前，級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)設(shè)計(jì)方案可參照高壓SVG相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，二者的交流回路基本一致。
問(wèn)：智光級(jí)聯(lián)型系統(tǒng)有哪些技術(shù)特點(diǎn)？
智光儲(chǔ)能：級(jí)聯(lián)型系統(tǒng)主要有以下技術(shù)特點(diǎn)：
1、 按高壓交流側(cè)輸出電量/電池安裝容量計(jì)算，電池安裝容量利用率長(zhǎng)期可達(dá)90%以上，提升電池運(yùn)行效益10%；
2、 無(wú)變壓器直接輸出6～35kV，長(zhǎng)期循環(huán)效率高達(dá)90%以上，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本；
3、 響應(yīng)速度快，充放電轉(zhuǎn)換時(shí)間＜5ms，系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能好；
4、 單機(jī)功率可達(dá)10MW，單機(jī)電量可達(dá)10MWh，儲(chǔ)能站調(diào)度系統(tǒng)更簡(jiǎn)潔，可調(diào)度性更強(qiáng)，調(diào)度響應(yīng)速度更快；
5、 并離網(wǎng)無(wú)縫切換，滿足特殊應(yīng)用場(chǎng)合負(fù)荷在不同母線間平穩(wěn)過(guò)渡需求和黑啟動(dòng)應(yīng)用需求；
6、 支持多系統(tǒng)直接并聯(lián)擴(kuò)容，百M(fèi)W級(jí)儲(chǔ)能電站建設(shè)難度更低，高壓設(shè)備投資更少；
7、 按高壓交流側(cè)輸出電量/電池安裝容量計(jì)算，電池安裝容量利用率長(zhǎng)期可達(dá)90%以上，提升電池運(yùn)行效益10%。
在智光儲(chǔ)能建設(shè)與投運(yùn)的多個(gè)項(xiàng)目當(dāng)中，五沙熱電建設(shè)儲(chǔ)能輔助調(diào)頻項(xiàng)目已于2019年12月15日開始商業(yè)運(yùn)行，商運(yùn)時(shí)間已超過(guò)一個(gè)季度，具體運(yùn)行效果如何，我們也采訪了五沙電廠相關(guān)負(fù)責(zé)人。
問(wèn)：為什么選擇智光儲(chǔ)能？
五沙電廠：智光級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能系統(tǒng)，無(wú)變壓器、系統(tǒng)簡(jiǎn)潔，方便維護(hù)，運(yùn)行穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換效率高。對(duì)電廠來(lái)說(shuō)，首先是要設(shè)備穩(wěn)定可靠，智光儲(chǔ)能穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，可以改善電廠的調(diào)頻性能、優(yōu)化機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的工作特性、避免了負(fù)荷頻繁波動(dòng)對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響、提高了機(jī)組運(yùn)行的安全性。然后是考慮經(jīng)濟(jì)方面的：一是智光級(jí)聯(lián)高壓儲(chǔ)能性能優(yōu)秀、運(yùn)行穩(wěn)定，可以在輔助調(diào)頻服務(wù)市場(chǎng)里分享到更大的蛋糕；二是無(wú)變壓器，轉(zhuǎn)換效率高，比其它方式成本低，長(zhǎng)年運(yùn)行，收益更為可觀。
問(wèn)：智光儲(chǔ)能的表現(xiàn)如何？
五沙電廠：本項(xiàng)目的建設(shè)，一方面提高了整體的 AGC 綜合性能指標(biāo)，成倍地增加了 AGC 輔助服務(wù)的補(bǔ)償額，另一方面也降低了機(jī)組頻繁動(dòng)作造成的不良損耗。對(duì)于電網(wǎng)而言，智光級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能系統(tǒng)響應(yīng)調(diào)頻速度快，控制精度高，響應(yīng)特性遠(yuǎn)優(yōu)于火力發(fā)電機(jī)組，有利于增強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性。此外不會(huì)給機(jī)組和其他設(shè)備帶來(lái)負(fù)面影響，并且還可以根據(jù)機(jī)組運(yùn)行要求隨時(shí)切出儲(chǔ)能系統(tǒng)，不會(huì)造成額外影響。此外該系統(tǒng)自動(dòng)化程度很高，運(yùn)行不需要人工干預(yù)，不增加運(yùn)行管理難度。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠，設(shè)備可用率達(dá) 98%以上。
問(wèn)：項(xiàng)目對(duì)電廠有什么意義？
五沙電廠：本項(xiàng)目大幅度提高了機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)K值，在市場(chǎng)競(jìng)價(jià)中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)。還給電廠機(jī)組帶來(lái)很多的間接效益，如有效降低機(jī)組因頻繁出力導(dǎo)致的煤耗增加、機(jī)組磨損增加等，降低了機(jī)組的用煤成本以及設(shè)備檢修成本；彌補(bǔ)機(jī)組出力與電網(wǎng)指令的偏差，減少發(fā)電計(jì)劃考核費(fèi)；保障機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行與ACE模式，降低機(jī)組調(diào)峰壓力。
隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)的飛速發(fā)展，世界范圍內(nèi)儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目已初具規(guī)模，今后隨著更高比例可再生能源接入，儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目需求會(huì)更高，儲(chǔ)能市場(chǎng)也將迎來(lái)更大發(fā)展空間。智光儲(chǔ)能作為級(jí)聯(lián)型高壓儲(chǔ)能系統(tǒng)集成方案的研發(fā)者和踐行者，致力于為能源系統(tǒng)提供更加安全、高效、經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案和產(chǎn)品服務(wù)！
