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)用市場探索與實踐”主題版塊，科陸集團副總工兼市場部 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機會給大家介紹一下火電調(diào)頻。進行我覺得大家聽這個時間已經(jīng)對儲能有一個整體的了解了。
對于儲能來說，剛才聽過前面專家的講話，可以大致分為三個方面，一個是發(fā)電側(cè)的儲能應(yīng)用，一個是電網(wǎng)側(cè)的儲能應(yīng)用，還有一個是用戶側(cè)的儲能應(yīng)用，目前發(fā)電側(cè)，火電機組聯(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細(xì)則，一個是分?jǐn)?，一個是補償，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方面：第一個，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，靠現(xiàn)有燃煤機組的慣性調(diào)節(jié)，中國發(fā)電市場主要以火電為主。所謂調(diào)頻，今天下午第一個將組我記得是冀北電科院的專家講過，調(diào)頻實際上就是因為負(fù)荷和電網(wǎng)出力之間形成偏差，導(dǎo)致了頻率的偏移，通過儲能實際上是把頻率調(diào)整回來。同時隨著新能源并網(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，因為儲能是能夠在毫秒級中做出響應(yīng)，而且它實際在進場當(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，火電機組接到指令以后，這個偏差大概一般都在幾分鐘左右，這個指令有個明顯的滯后，而且精準(zhǔn)度也不是很高，并不一定完全能夠按照這個指令達到出力。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)于補償分?jǐn)?，這是關(guān)于兩個細(xì)則當(dāng)中主要涉及到的，一個是分?jǐn)?，一個是考核。分?jǐn)傊饕歉鶕?jù)它上網(wǎng)電費，還有火電機組的規(guī)模等等做出一定的分?jǐn)偅@個是在各個地區(qū)，等于提前把這個錢先收上來了?？偟姆?jǐn)偪梢钥吹接嬎愎剑扔诿總€月的輔助服務(wù)的補償部分，分?jǐn)傔@個錢最后會獎勵給滿足調(diào)頻考核較好的這些火電廠。
各地補償收益具體的指標(biāo)?；痣姍C組的調(diào)頻主要是調(diào)解的AGC值，具體補償?shù)挠嬎愎?，D+Kp+Yagc，這個補償?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)時間，就是接到這個指令以后多長時間做出動作。傳統(tǒng)的火電機組這個Kp值一般1左右，或者不到1或者0點幾，好一點的1左右?？匆幌孪旅娴墓?，拿山西為例，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，這是一個調(diào)節(jié)深度，累計在一起這個數(shù)值，再乘以Kp值再乘以Y值，后面幾個都是系數(shù)，這樣得出的數(shù)值就是每天補償?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，但是有的時候火電廠也會參與投資，火電廠和投資方一般要分?jǐn)偅褪前蜒a償收益進行分成的，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。
火電機組調(diào)頻線路上主要的拓補結(jié)構(gòu)，可以看出來，火電機組實際上是通過廠用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)過一個升壓，跟火電機組的2萬V直接并聯(lián)，給上級電網(wǎng)處理。每次調(diào)節(jié)的時候電網(wǎng)給火電機組下達指令以后，如果下達功率增加的指令，比如原來一個300萬機組的火電廠，比如原來是200兆瓦的火電廠，30萬機組的火電廠是300兆瓦，原來比如說前一個時刻是200兆瓦，下一個時刻發(fā)到205兆瓦，這樣儲能系統(tǒng)發(fā)電功率和火電機組聯(lián)合出力?；痣姍C組自己慢慢感到電網(wǎng)指令功率的時候，儲能就退出來了。整個過程當(dāng)中，通過控制系統(tǒng)不斷計算火電廠的出力和電網(wǎng)調(diào)度指令之間的偏差，這個偏差實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)這個功率。同時，在下降的階段，如果是電網(wǎng)公司給火電廠下達一個下降的指令，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。
對一個火電廠調(diào)頻系統(tǒng)，這個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。
火電機組調(diào)頻典型得出力曲線，儲能的輸出實際上就是反向的來補償機組出力和電網(wǎng)調(diào)度指令之間的偏差，機組加上儲能的出力實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，必須實時的對電網(wǎng)調(diào)度指令做出一些計算，控制儲能系統(tǒng)的出力，這是整個系統(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組出力存在偏差，包括時間上的延遲等等，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集裝箱，或者分開做集裝箱，這樣實際上一般來說在我們的實際項目當(dāng)中是看具體情況的，如果用戶側(cè)的低壓項目一般來說就是把PCS跟儲能電池跟電池做在一個儲能集裝箱里面，像這種火電廠調(diào)頻項目通常都是需要高壓并網(wǎng)的，這種高壓并網(wǎng)的項目，包括像電網(wǎng)側(cè)的儲能這種項目，高壓并網(wǎng)項目一般來說我們是把PCS和升壓變壓器單獨放在一個集裝箱了，把儲能電池再放在一個集裝箱里，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，一個是包括系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)性的安全性在整個國內(nèi)儲能市場應(yīng)用的還是以磷酸鐵鋰電池為主，同時對電池的特性來說，這種儲能調(diào)頻項目屬于典型功率型的儲能項目，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)頻這種項目，像我們現(xiàn)在做的調(diào)頻項目，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，一般我們配3C的系統(tǒng)，為了保證可靠性，為了保證及時出力，都是提高一個檔來用這個電池的。同時包括系統(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)的配比是安全機組功率的3%，也就是說30萬機組一般是配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，電池一般是配半個小時，就是配到4.5左右的兆瓦時。對于60萬機組，一般就配到18兆瓦、9兆瓦時左右，這個是功率性儲能系統(tǒng)的特點，配半個小時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)頻項目所做的主要的收支分析，儲能調(diào)頻項目并不是說在一個地區(qū)所有的火電廠都可以上這種項目，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)濟性測算，同時也跟當(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償政策好收益快，現(xiàn)在有些地方補償政策已經(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，他后面的計算，包括收益方式的計算等等，真的是一個電廠一個情況、一個地區(qū)一個電廠一個情況一起算，不可能按照通用的一個公式直接算出來一個峰谷差價套利那么簡單的算出來的。
關(guān)于火電機組儲能調(diào)頻的項目，一般我們做這種項目都是3個月左右。
下面是一個具體案例，山西同達的火電機組調(diào)頻項目，這是我們科陸做的第一個儲能調(diào)頻項目，是去年7月份投入運行的，這個項目收益也是非?？斓模瑢嶋H上是一年左右的時間，基本上應(yīng)該是收回它的初始投資了。
山西平朔的兩個項目設(shè)備投入基本上一樣，都是30萬機組，配的9MW/4.5MWh，一般5個集裝箱，升壓和變流集裝箱5個，包括集控集裝箱等等。
這個項目的數(shù)據(jù)，當(dāng)時我們算的調(diào)頻的數(shù)據(jù)大概一天的收益，好的時候可以達到接近10萬左右的收益，最差的時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最好的時候可以調(diào)到5.5以上，通過前面的計算指標(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)時的補償標(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。
時間關(guān)系講到這里。謝謝大家！
