中國儲能網(wǎng)訊：儲能在今天的能源革命中扮演著核心角色，儲能技術的創(chuàng)新與應用正給能源行業(yè)帶來顛覆性的變化。尤其是儲能在調頻市場的商業(yè)化應用，吸引了越來越多的企業(yè)和資本進入。
“目前，比較成熟的儲能用于火電技術，儲能輔助火電參與調頻是一個比較有前景的市場，尤其是今年在山西有了很多火電儲能聯(lián)合調頻示范項目。預計未來五年國內(nèi)儲能調頻裝機量將保持8%的年均增長率，年調頻需求在1.5-2GW左右?！眹译娋W(wǎng)中國電力科學研究院電工所儲能研究室主任李建林在2018中國國際光儲充大會上指出。
儲能調頻需求漸顯
隨著新能源發(fā)電比例提高，為接納新能源并網(wǎng)，對電力系統(tǒng)調峰調頻等輔助服務能力要求不斷提升。目前我國電源結構仍以火電為主，火電在總發(fā)電量中占比高達71%，現(xiàn)階段以及未來一段時間內(nèi)火電廠仍將承擔輔助服務功能，因此，加強火電機組調峰調頻能力成為當前火電發(fā)展重點。
但是火電機組的AGC調頻性能與電網(wǎng)的調節(jié)期望相比尚有差距，具體表現(xiàn)為調節(jié)延遲、調節(jié)偏差(超調和欠調)、調節(jié)反向、單向調節(jié)、AGC補償效果差等現(xiàn)象。儲能的出現(xiàn)恰好彌補了火電調頻這些不足。
尤其是電池儲能系統(tǒng)具有快速和精確的響應能力，單位功率的調節(jié)效率較高，可降低旋轉備用的容量，約可降低20%的運營費用，同時降低排放，且由于調頻服務的高附加值，可以降低電網(wǎng)儲能對于成本的約束。據(jù)李建林介紹，儲能調頻對傳統(tǒng)電源的替代效果是水電機組的1.67倍，燃氣機組的2.50倍，是燃煤機組的25倍。具體如下圖所示：
三到四年回本 三北成儲能調頻主戰(zhàn)場
儲能的自身特性是其參與電力輔助服務市場的先決條件。國內(nèi)市場儲能參與調頻始于2016年，這一年國家能源局發(fā)布了《關于促進電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務補償(市場)機制試點工作的通知》，隨后2017年11月又發(fā)布了《完善電力輔助服務補償(市場)機制工作方案》，這兩個文件從國家層面給了儲能一個明確的定位，即國家政策上支持儲能參與調頻，包括允許第三方提供電力輔助服務。并且在國家的層面上，各地相繼出臺了一些配套政策。
除了政策開放程度不一外，各地區(qū)具體的實施細則也有所不同。在西北電網(wǎng)“兩個細則”中，AGC服務補償是從可用率、調節(jié)容量、貢獻電量三個方面進行考核，補償考核實行打分制，按照分值計算相應補償費用，每分對應金額1000元。華北電網(wǎng)“兩個細則”則是從標準調節(jié)速率、調節(jié)精度、響應時間三個方面來考核的，調節(jié)性能是三者的綜合體現(xiàn)，該規(guī)則按AGC調頻效果來進行補償，對電網(wǎng)AGC控制貢獻大的，獲得AGC補償相應就高。
以華北地區(qū)為例，三項考核指標分別代表K1、K2、K3，三個數(shù)乘起來以后，最大數(shù)是8，它的極限就是一個8。而就現(xiàn)有的火電基礎來看，三個數(shù)乘起來到3都很難，如果借助儲能調頻，儲能和火電技術配合，這個值就會得到大幅的提升，火電機組相應的補償費用就會高一些。
在火電儲能聯(lián)合調頻模式中，儲能企業(yè)和火電企業(yè)是一種合作關系，雙方可以根據(jù)各自的條件和需求進行各種形式的合作。從儲能電站的投資收益來看，按照業(yè)內(nèi)比較認同的9MW/0.5h，那么一座儲能電站大概需投入4000萬元，再按照山西電網(wǎng)15元/MW的補貼規(guī)則來計算，每天的日收益將近8萬元，一年按300天計算，一年就是2400萬，收益還是相當可觀的。
今年上半年，科陸連續(xù)中標幾個火電儲能聯(lián)合調頻項目，截至目前，科陸參與的儲能調頻項目已經(jīng)達到8個，位居同領域首位?？脐懤脙δ茉O備的快速響應和精確控制能力為大型火電機組解決了發(fā)電側輔助服務中調頻、 AGC控制等難題。科陸營銷中心總監(jiān)、智能電網(wǎng)BG副總裁鄧棟認為，科陸之所以在儲能領域取得一些成績主要得益于以下幾方面：領先的技術優(yōu)勢;儲能電池、PCS、BMS、EMS等產(chǎn)業(yè)鏈整合優(yōu)勢;對能源行業(yè)的精通;快速的市場反應能力;工程管理能力以及做了幾個不錯的示范項目。除了調頻，科陸以綜合能源服務商的身份在電網(wǎng)側儲能、用戶側儲能等領域也都取得了不俗的成績。
政府上的重視和支持、技術的進步和商業(yè)模式的成熟，儲能聯(lián)合火電機組參與調頻已開始興起。就現(xiàn)有的政策來看，儲能調頻市場主要分布在三北地區(qū)，同時隨著電力市場進一步深化，廣東、福建等地調頻的需求也將進一步釋放。鄧棟預測，將來很有可能出現(xiàn)獨立儲能電站參與調頻，目前能源局和山西正在開展相關調研工作，比如可以利用已經(jīng)停運的火電機組的送出線路來將儲能并入大電網(wǎng)做調頻。
傲普能源設計運營總監(jiān)昂莉認為，國內(nèi)部分區(qū)域可能推行現(xiàn)貨市場，若參考美國PJM市場規(guī)則，會包括輔助服務市場，那么電儲能的應用場景會擴大，如參與一次調頻，調峰和黑啟動，補償費用會更高。比如特斯拉在南澳的獨立儲能電站項目，自動承擔了黑啟動的任務，一動就是上億元的利潤，進一步給了業(yè)界信心。
收益雖快 潛在風險仍需慎重
據(jù)鄧棟介紹，儲能調頻收益還是比較理想的，一般項目都能做到3~4年回本。但是儲能調頻也存在一定的風險，站在商業(yè)的角度不鼓勵宣傳夸大短時間回本，還是要有一定的商業(yè)投資邏輯。調頻是零和游戲，是通過對一方的罰款來對另一方進行補償。
而且調頻市場是有上限的，李建林也指出并不是說調頻電站可以無數(shù)個，比如山西規(guī)定是7個，超過便不能再建了。
對此，昂莉認為數(shù)量上限的設置對當?shù)氐妮o助服務來說是公平的決定，這既給了電廠改造的機會更是儲能的機會。
對于儲能調頻電站來講，如何保證運營效率、如何做到既能快速精確響應又能最小限度地損傷電池是擺在企業(yè)面前的難題。作為一家專業(yè)的能源設計公司，傲普能源設計正在研究這個問題。他們接下來的重心將放在儲能電站的運營管理，尤其是電廠輔助服務的決策系統(tǒng)。
在昂莉看來，隨著政策的開放，電化學儲能將會參與更多的輔助服務，而電池儲能一天充放電次數(shù)是有限的，當電網(wǎng)同時發(fā)出多個指令后，電站如何做出相應決策，是都給出反饋還是有選擇的反饋，選擇哪幾項進行反饋，這就不僅僅是簡單的運營管理而是需要給出策略方案。傲普目前研究的產(chǎn)品是加在EMS之上幫助電站作出策略反應的產(chǎn)品技術，既能提高電站收益，又能增加電池的使用壽命。
儲能在物理上的優(yōu)勢很明顯，一旦政策和市場成熟將是爆發(fā)式的，那時除了輔助火電調頻外，用戶側儲能項目配備輔助服務功能也將得到全面推廣。用李建林的一句話來作一個總結：在政策不斷出臺的背景下，儲能調頻市場潛力巨大，電池儲能配合火電機組調頻項目的收益可觀，已經(jīng)凸顯盈利空間?！胺凑稣{頻我認為有前途!”
