中國儲能網(wǎng)訊：黑啟動指電力系統(tǒng)在發(fā)生事故或遭受臺風等自然災(zāi)害發(fā)生大面積停電后，在無外接電源支持的情況下，通過系統(tǒng)中具有黑啟動能力的電源，啟動與其相連的發(fā)電設(shè)備或恢復(fù)變電站設(shè)備供電的過程。
根據(jù)啟動對象和路徑的不同，主要分為啟動發(fā)電設(shè)備和恢復(fù)變電站黑啟動供電兩種方式，其中啟動發(fā)電設(shè)備模式主要通過接入燃氣發(fā)電機組、水電機組、風電廠、光伏電站等，通過啟動發(fā)電單元的出力恢復(fù)對電網(wǎng)的供電；恢復(fù)變電站黑啟動供電主要是通過接入變電站的獨立儲能電站恢復(fù)對電網(wǎng)的供電。
黑啟動電源應(yīng)具有調(diào)節(jié)性能好、啟動速度快等特點，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)主要采用抽水蓄能電站、水電廠、燃機電廠等電源，隨著電化學(xué)儲能為主的新型儲能的廣泛建設(shè)，依托電化學(xué)儲能實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的黑啟動能力得到重視。
新版“兩個細則”將黑啟動納入到電力輔助服務(wù)種類，以南方電網(wǎng)為例，南網(wǎng)“兩個細則”規(guī)定黑啟動服務(wù)費分為能力費和使用費，在廣東電網(wǎng)，多個燃機電廠配套建設(shè)電化學(xué)儲能參與黑啟動服務(wù)，黑啟動能力費按照30萬元/月/臺考慮，使用費按照480萬元/臺次考慮。
為規(guī)范電化學(xué)儲能黑啟動相關(guān)技術(shù)要求，2023年12月28日，國標《電化學(xué)儲能黑啟動技術(shù)導(dǎo)則》正式發(fā)布，規(guī)范規(guī)定了電化學(xué)儲能黑啟動的總體要求和技術(shù)條件，以及黑啟動準備、自啟動、啟動發(fā)電設(shè)備和恢復(fù)變電站黑啟動供電等技術(shù)要求。
首先，電化學(xué)儲能配置功率需滿足啟動時有功負荷、無功負荷和沖擊負荷要求，放電能量滿足各階段電量需求總和。對于啟動風電、光伏以及恢復(fù)變電站出力模式，儲能系統(tǒng)主要滿足廠用電有功負荷、線路充電無功功率、沖擊電流等要求，由于廠用電較小，沖擊性負荷少，儲能系統(tǒng)功率和能量一般能滿足黑啟動要求。對于燃氣電廠，黑啟動時需要啟動余熱鍋爐、蒸汽輪機的輔助設(shè)備，主要包括循環(huán)水泵、空壓機、給水泵、勵磁機等大量的廠用電負荷，滿足其有功和無功負荷需要，同時燃機電廠電機啟動電流大，需對儲能的功率需進行核算，保證廠內(nèi)孤網(wǎng)電壓和頻率的穩(wěn)定，儲能系統(tǒng)功率一般為機組額定功率的3%~5%；儲能能量一般按照1h時長考慮。
其次，電化學(xué)儲能電站在提供黑啟動能力時，部分儲能單元自身需先行”自啟動”，以滿足儲能電站廠用電負荷供電需要。自啟動儲能單元需滿足1.2倍儲能電站廠用電功率及沖擊電流要求，供電時間不小于15min。自啟動儲能單元的PCS和BMS一般需具備從直流側(cè)自取電能力。儲能電站配置的UPS電源需滿足PCS、BMS、監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等重要負荷供電需求，供電時間不小于2h。
最后，對于儲能系統(tǒng)的黑啟動準備工作，在接受電網(wǎng)調(diào)度指令執(zhí)行黑啟動任務(wù)后，應(yīng)先將儲能電站自啟動，儲能電站設(shè)置為離網(wǎng)運行模式，調(diào)整保護參數(shù)并合上自啟動儲能單元至廠用電供電線路相關(guān)開關(guān)，滿足儲能電站廠用電負荷供電需要后提供黑啟動能力，在儲能電站完成自啟動后，啟動發(fā)電設(shè)備或恢復(fù)變電站供電。以燃氣電廠為例，操作儲能電站對孤網(wǎng)零起升壓，待儲能電站廠用電負荷轉(zhuǎn)為正常供電后，逐步操作發(fā)電機組合閘并網(wǎng)。
極端天氣的出現(xiàn)和新型電力系統(tǒng)的快速推進，給電力系統(tǒng)帶來挑戰(zhàn)，盡管國內(nèi)電網(wǎng)大面積失電是極小概率事件，但不得不防。黑啟動是電力系統(tǒng)安全運行的底線，通過電化學(xué)儲能提供黑啟動應(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)定運行。
