儲(chǔ)能聯(lián)合運(yùn)行交流(版)

北京睿能世紀(jì)科技有限公司采用先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)增加火電機(jī)組調(diào)頻收益發(fā)電廠儲(chǔ)能輔助AGC調(diào)頻項(xiàng)目交流儲(chǔ)能技術(shù)簡(jiǎn)介儲(chǔ)能技術(shù)近10年發(fā)展迅速，已經(jīng)有多種產(chǎn)品具備電力級(jí)應(yīng)用的條件超導(dǎo)儲(chǔ)能抽水蓄能壓縮空氣鈉硫電池鋰電池鉛酸電池液流電池鎳氫電池飛輪儲(chǔ)能超級(jí)電容熔融鹽電池燃料電池儲(chǔ)能產(chǎn)品的兩個(gè)重要應(yīng)用方向——功率應(yīng)用和容量應(yīng)用不同應(yīng)用對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)品的要求不一樣抽水蓄能是最有競(jìng)爭(zhēng)力的調(diào)峰產(chǎn)品，其他一些儲(chǔ)能技術(shù)更適合電網(wǎng)調(diào)頻電網(wǎng)調(diào)頻是最近幾年最具商業(yè)化推廣前景的儲(chǔ)能發(fā)展領(lǐng)域功率容量（放電時(shí)間）GWW秒級(jí)天級(jí)離網(wǎng)社區(qū)/家庭應(yīng)用并網(wǎng)電力質(zhì)量調(diào)節(jié)電網(wǎng)調(diào)峰小時(shí)級(jí)MW光伏路燈等電網(wǎng)調(diào)頻分布式戶用UPS應(yīng)用城市電網(wǎng)備用功率電力調(diào)頻正在影響火電企業(yè)的經(jīng)營輔助服務(wù)的市場(chǎng)化是中國電力體制改革的確定方向之一電力調(diào)頻是輔助服務(wù)中最重要的內(nèi)容之一，占所有輔助服務(wù)費(fèi)用的80%以上未來火電企業(yè)承擔(dān)的調(diào)頻任務(wù)會(huì)越來越重風(fēng)電和光伏發(fā)電的快速發(fā)展，迅速增加電力調(diào)頻的任務(wù)量京津唐電網(wǎng)2011年7月以后調(diào)頻補(bǔ)償費(fèi)用已穩(wěn)定在每月3-4000萬元左右山西電網(wǎng)調(diào)頻補(bǔ)償費(fèi)用每月在2500-3000萬元研究結(jié)果表明，未來并網(wǎng)風(fēng)電的增加，將大幅增加電網(wǎng)調(diào)頻任務(wù)量調(diào)頻業(yè)務(wù)對(duì)火電企業(yè)的效益影響調(diào)頻業(yè)務(wù)的收入或者損失，相當(dāng)于直接在企業(yè)凈利潤上做增減，對(duì)企業(yè)業(yè)績影響大假設(shè)火電機(jī)組的年凈利潤為2億，若調(diào)頻補(bǔ)償總費(fèi)用每月增加200萬，則企業(yè)年凈利潤增加2000萬，占年利潤的10%以上儲(chǔ)能系統(tǒng)提供AGC調(diào)節(jié)的優(yōu)勢(shì)明顯采用先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行調(diào)頻是未來電力行業(yè)發(fā)展方向多項(xiàng)研究表性儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)頻效果遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)組儲(chǔ)能系統(tǒng)具有快速（毫秒級(jí)）精確（大于99%）的有功調(diào)節(jié)能力儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)效果是水電的1.7倍，是天然氣機(jī)組的2.7倍，超過燃煤火電機(jī)組20倍以上（美國西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室，PNNL）占總調(diào)頻容量3.3%的儲(chǔ)能完成系統(tǒng)23.8%的調(diào)頻任務(wù)（2011年NYISO運(yùn)行數(shù)據(jù)）火電機(jī)組對(duì)調(diào)頻信號(hào)的響應(yīng)不夠精確儲(chǔ)能系統(tǒng)可以對(duì)調(diào)頻信號(hào)做出精確響應(yīng)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)總體上較低電廠運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)低電廠完全按照原有模式運(yùn)營，不受儲(chǔ)能產(chǎn)品影響系統(tǒng)安全性有保障，（2011年10月，由北京市科委組織了針對(duì)儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目的專家論證會(huì)，包括華北電監(jiān)局、中國科學(xué)院工程熱物理研究所、中國電科院、華北電科院、華北電力大學(xué)）儲(chǔ)能系統(tǒng)成熟，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)低儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)過多年運(yùn)營，美國已經(jīng)有超過300MW投入正式運(yùn)營2013年9月，國內(nèi)第一個(gè)儲(chǔ)能調(diào)頻示范項(xiàng)目在京能熱電廠正式投運(yùn)2015年11月，第一個(gè)儲(chǔ)能調(diào)頻商業(yè)運(yùn)行項(xiàng)目在山西京玉發(fā)電廠投運(yùn)2016年5月，第一個(gè)接入600MW火電機(jī)組項(xiàng)目正在京隆電廠實(shí)施儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)營維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)低我們有豐富的產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、選型、集成和運(yùn)行項(xiàng)目采用合同能源管理模式，電廠沒有投資風(fēng)險(xiǎn)睿能有實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行安全的運(yùn)行與維護(hù)中國明確支持發(fā)展先進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)2010年國務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，強(qiáng)調(diào)“加強(qiáng)新能源并網(wǎng)及儲(chǔ)能”2012年國家《能源科技“十二五”規(guī)劃》中明確提出發(fā)展“大容量快速儲(chǔ)能裝置”預(yù)計(jì)在《國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中將繼續(xù)列入儲(chǔ)能技術(shù)2009年推出的《兩個(gè)細(xì)則》已經(jīng)體現(xiàn)按效果付費(fèi)的精神2016年國家能源局發(fā)布推動(dòng)電儲(chǔ)能參與“三北”地區(qū)調(diào)峰輔助服務(wù)工作的通知(征求意見稿)國家能源局支持儲(chǔ)能聯(lián)合火電機(jī)組參與AGC調(diào)頻大政方針產(chǎn)業(yè)政策技術(shù)支撐現(xiàn)有的兩個(gè)商業(yè)化項(xiàng)目已經(jīng)論證了儲(chǔ)能技術(shù)可行性美國AES公司在美國西佛吉尼亞州投資建設(shè)的3.2萬千瓦鋰電池儲(chǔ)能調(diào)頻站在2011年第三季度投入商業(yè)運(yùn)行。該項(xiàng)目采用A123Systems公司的儲(chǔ)能系統(tǒng)，是迄今為止，世界上最大的儲(chǔ)能調(diào)頻電站。國外儲(chǔ)能產(chǎn)品的商業(yè)應(yīng)用美國AES公司分別于2009年和2011年在該公司位于智利的兩個(gè)火電廠分別配置了12MW和20MW的儲(chǔ)能系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，效益顯著。該公司已經(jīng)在2012年8月完成了又一個(gè)20MW儲(chǔ)能系統(tǒng)的立項(xiàng)工作，預(yù)計(jì)2014年年初投入運(yùn)營。國外儲(chǔ)能產(chǎn)品的商業(yè)應(yīng)用美國PJM電力市場(chǎng)2011年投運(yùn)3MW超級(jí)電池儲(chǔ)能業(yè)主：東賓公司國外儲(chǔ)能產(chǎn)品的商業(yè)應(yīng)用國外儲(chǔ)能產(chǎn)品的商業(yè)應(yīng)用美國紐約電力市場(chǎng)2011年投入運(yùn)營20MW飛輪儲(chǔ)能全球首個(gè)MW級(jí)火電聯(lián)合儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目已經(jīng)投運(yùn)一年半項(xiàng)目建設(shè)期短，工程簡(jiǎn)單2013年4月開始現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，至2013年7月底完成安裝調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)土建和電氣施工為主，儲(chǔ)能系統(tǒng)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后的調(diào)試時(shí)間為3周項(xiàng)目運(yùn)行安全穩(wěn)定，效果顯著在電廠和睿能公司的共同努力下，機(jī)組AGC調(diào)頻性能躍居華北網(wǎng)第一名調(diào)試運(yùn)行過程，機(jī)組Kp值得到改善，并且調(diào)頻性能比較穩(wěn)定儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行后，Kp比機(jī)組自身提高約30%每天的Kp值波動(dòng)較小儲(chǔ)能調(diào)試運(yùn)行過程中Kp值在3.5以上2014年6月后，電廠和睿能密切配合，機(jī)組Kp排名躍升全網(wǎng)第一機(jī)組和儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同控制取得最佳運(yùn)行效果儲(chǔ)能配比越大，對(duì)機(jī)組的要求會(huì)越低Kp性能達(dá)到5.0，成為全網(wǎng)第一，明顯高于排名第二的機(jī)組項(xiàng)目運(yùn)行效果顯著1項(xiàng)目運(yùn)行效果顯著22013年9月下旬儲(chǔ)能投入試運(yùn)行，性能及補(bǔ)償收益相比機(jī)組9月中旬提升明顯；2014年6月，機(jī)組與儲(chǔ)能進(jìn)一步調(diào)整后，調(diào)節(jié)性能達(dá)到全華北第一，補(bǔ)償費(fèi)用也大幅增加。能源局領(lǐng)導(dǎo)、電網(wǎng)和電廠相關(guān)人員積極支持國家能源局和華北能監(jiān)局領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)了解運(yùn)行效果作為政策試點(diǎn)項(xiàng)目，我們定期匯報(bào)運(yùn)行數(shù)據(jù)，支持能源局制定相關(guān)政策電廠領(lǐng)導(dǎo)和各專業(yè)人員積極配合，本項(xiàng)目有望成為行業(yè)標(biāo)桿Kp值最高時(shí)已達(dá)5.0石熱儲(chǔ)能項(xiàng)目獲得各方認(rèn)可儲(chǔ)能調(diào)頻系統(tǒng)響應(yīng)速度快，控制精度高，響應(yīng)特性遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組，對(duì)機(jī)組AGC性能改善明顯，運(yùn)行安全可靠，系統(tǒng)生產(chǎn)正常，技術(shù)及經(jīng)濟(jì)效果顯著。——石熱電廠驗(yàn)收結(jié)論華北電網(wǎng)公司調(diào)度中心認(rèn)為儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)頻性能突出儲(chǔ)能調(diào)頻系統(tǒng)響應(yīng)速度快，控制精度高，響應(yīng)特性遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組本項(xiàng)目是2012年北京市重大科技項(xiàng)目，已于2014年2月順利驗(yàn)收通過已經(jīng)在準(zhǔn)備進(jìn)一步申報(bào)電力系統(tǒng)的科技進(jìn)步獎(jiǎng)京玉發(fā)電廠火電聯(lián)合儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目成功運(yùn)行項(xiàng)目概況京玉電廠2號(hào)機(jī)組儲(chǔ)能輔助AGC調(diào)頻項(xiàng)目概況儲(chǔ)能系統(tǒng)配置容量：項(xiàng)目總?cè)萘?MW，配置3套鋰離子電池儲(chǔ)能單元，單套儲(chǔ)能單元額定能量1.477MWh，最大充放電功率3MW。儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝位置：儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝于主廠房南側(cè)，占地面積約600平米。儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式：自2015年6月項(xiàng)目開工建設(shè)，2015年10月完成工程建設(shè)和設(shè)備調(diào)試工作，2015年11月3日起正式投運(yùn)山西電網(wǎng)ACE調(diào)節(jié)模式。儲(chǔ)能火電聯(lián)合調(diào)頻原理儲(chǔ)能的功率指令響應(yīng)能力響應(yīng)速度：1秒功率精度：99%調(diào)節(jié)范圍：2×儲(chǔ)能額定功率快速折返：上調(diào)下調(diào)瞬間轉(zhuǎn)換全面提升機(jī)組響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度儲(chǔ)能系統(tǒng)接入方案本方案以高廠變方式接入，儲(chǔ)能系統(tǒng)不會(huì)對(duì)機(jī)組本身及正常運(yùn)行造成任何潛在影響，不會(huì)增加機(jī)組的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。項(xiàng)目接入不會(huì)影響火電機(jī)組的正常運(yùn)行項(xiàng)目運(yùn)行效果顯著2015年11月3日11時(shí)起，京玉電廠2號(hào)機(jī)組儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目正式投入山西電網(wǎng)ACE模式運(yùn)行日均有效調(diào)節(jié)深度1565MW，日均AGC補(bǔ)償收益7.28萬元儲(chǔ)能項(xiàng)目ACE模式運(yùn)行曲線分析

山西電網(wǎng)調(diào)頻連續(xù)折返次數(shù)較多，有利于發(fā)揮儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而有效降低機(jī)組運(yùn)行強(qiáng)度先進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)可為火電企業(yè)顯著增收按照調(diào)頻效果付費(fèi)是未來的行業(yè)改革和發(fā)展方向華北電網(wǎng)已經(jīng)試行類似的模式，預(yù)計(jì)未來將不斷深化電網(wǎng)調(diào)頻的市場(chǎng)化是下階段的改革重點(diǎn)儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠幫助火電企業(yè)實(shí)現(xiàn)大幅增收

調(diào)頻補(bǔ)償=調(diào)頻任務(wù)（MW)×（Kp）×Yagc一方面儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)綜合調(diào)節(jié)性能Kp大幅提升另一方面增加調(diào)頻任務(wù)量改善的Kp值能夠使得機(jī)組分配到更多的調(diào)頻任務(wù)

日任務(wù)量（MW）K值日調(diào)頻補(bǔ)償費(fèi)用月調(diào)頻補(bǔ)償費(fèi)用年調(diào)頻補(bǔ)償費(fèi)用火電機(jī)組10002.52,00030萬元約300萬增加儲(chǔ)能后45005.06,000180萬元約2000萬政策支持及電網(wǎng)意愿政策支持有保障國家能源局在2014年4月召開了“輔助服務(wù)深度試點(diǎn)工作啟動(dòng)會(huì)”會(huì)議明確指出“鼓勵(lì)采用儲(chǔ)能等新技術(shù)提高發(fā)電設(shè)備輔助服務(wù)提供能力”。能源局華北監(jiān)管局在工作展望中提出“鼓勵(lì)儲(chǔ)能等單獨(dú)或配合火電、風(fēng)電機(jī)組參與AGC調(diào)節(jié)”的計(jì)劃華北監(jiān)管局明確指出在下一步工作中將儲(chǔ)能等新能源技術(shù)納入輔助服務(wù)范疇，同時(shí)，逐步建設(shè)區(qū)域調(diào)頻市場(chǎng)電網(wǎng)客觀需求急迫AGC調(diào)頻電源以火電為主導(dǎo)致的電網(wǎng)調(diào)頻能力不足難以改觀風(fēng)電和光伏引起的電網(wǎng)調(diào)頻困難逐步顯現(xiàn)華北電網(wǎng)支持優(yōu)質(zhì)AGC調(diào)頻電源的引入，提升調(diào)頻能力華能左權(quán)發(fā)電廠儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目設(shè)想建設(shè)先進(jìn)儲(chǔ)能項(xiàng)目參與AGC調(diào)頻15MW儲(chǔ)能系統(tǒng)將能夠?qū)ψ髾?quán)電廠AGC調(diào)頻帶來顯著改善，使左權(quán)電廠成為山西電網(wǎng)中AGC調(diào)節(jié)性能最好的電廠。由睿能公司投資，通過AGC調(diào)頻獲得收益，利益共享項(xiàng)目前期論證及需要一定時(shí)間，產(chǎn)品訂貨周期為半年，建設(shè)時(shí)間3個(gè)月將選擇國外具有成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的鋰電池系統(tǒng)規(guī)模：9MW時(shí)間：2016年投資：約6000萬元產(chǎn)品：國外成熟系統(tǒng)能夠顯著改善機(jī)組AGC調(diào)節(jié)性能，提高兩個(gè)細(xì)則收益。另外相對(duì)于機(jī)組自身快速跟隨AGC指令，儲(chǔ)能的投入可以減少機(jī)組磨損，延長機(jī)組大修周期。必要性2015年左權(quán)電廠輔助服務(wù)運(yùn)行情況

電廠凈收入考核補(bǔ)償AGC補(bǔ)償考核返還補(bǔ)償分?jǐn)?015年1月左權(quán)發(fā)電廠72.024.80124.49108.928733.6081.282015年2月左權(quán)發(fā)電廠61.646.06118.25107.651421.1571.692015年3月左權(quán)發(fā)電廠128.8319.90258.08116.140844.03153.382015年4月左權(quán)發(fā)電廠43.0415.27194.15145.819648.26184.102015年5月左權(quán)發(fā)電廠-39.5312.07118.5159.138443.01188.992015年6月左權(quán)發(fā)電廠-55.5018.69118.8897.984341.60197.282015年7月左權(quán)發(fā)電廠-12.0734.58138.5299.237679.56195.582015年8月左權(quán)發(fā)電廠3.5116.88142.17107.4548.58170.362015年9月左權(quán)發(fā)電廠-19.7511.8490.0154.66