中國儲能網(wǎng)訊：“電網(wǎng)側(cè)規(guī)?；瘍δ茈娬緫?yīng)用與技術(shù)論壇”于2018年11月15日在南京召開。
國網(wǎng)江蘇省電力有限公司發(fā)展策劃部主任許海清主任分享的報(bào)告題目是“江蘇電網(wǎng)側(cè)儲能的研究與實(shí)踐”，以下為發(fā)言實(shí)錄。
許海清：尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓，非常高興，也非常榮幸向大家匯報(bào)一下江蘇電網(wǎng)側(cè)儲能相關(guān)的研究和實(shí)踐。今年7月份江蘇公司在鎮(zhèn)江投運(yùn)了電網(wǎng)側(cè)儲能項(xiàng)目，圍繞鎮(zhèn)江儲能項(xiàng)目的建設(shè)，我們開展了電網(wǎng)側(cè)儲能規(guī)劃、設(shè)計(jì)、調(diào)度、運(yùn)維等方面的研究和實(shí)踐工作，取得了一些階段性的成果，當(dāng)然也有很多的工作需要進(jìn)一步進(jìn)行研討的，下面我向大家進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的匯報(bào)。
報(bào)告分成四個(gè)部分，首先是江蘇儲能工作進(jìn)展。
江蘇公司提出建設(shè)以“源-網(wǎng)-荷-儲”為核心要素、五高一尖為基本特征、現(xiàn)代通信和智能化技術(shù)為支撐保障的高端電網(wǎng)，更好發(fā)揮能源綜合服務(wù)基礎(chǔ)平臺作用。剛才幾位專家都講的很透徹，儲能可以提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、事故應(yīng)急響應(yīng)、黑啟動等功能，促進(jìn)可再生能源消納，提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性和靈活性。另外一個(gè)方面，儲能建設(shè)也可以拓展綜合能源服務(wù)新業(yè)態(tài)，加快構(gòu)建現(xiàn)代能源綜合服務(wù)體系。江蘇公司成立了儲能專項(xiàng)工作領(lǐng)導(dǎo)小組和工作小組，公司各相關(guān)部門共同參與，全方位推動江蘇儲能的工作。
公司發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)儲能研究與應(yīng)用的指導(dǎo)意見》，明確了公司各專業(yè)部門職責(zé)分工。我們也開展了電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)、用戶側(cè)儲能的研究，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用場景的全覆蓋，在儲能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)方面，也從儲能的協(xié)調(diào)控制、政策機(jī)制和儲能運(yùn)維、安全進(jìn)行了深度的研究。
為了提高儲能項(xiàng)目實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化水平，江蘇公司從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、驗(yàn)收、運(yùn)維、調(diào)度五個(gè)方面建立了儲能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，目前已經(jīng)形成了幾十萬字的基礎(chǔ)材料，目前正在積極申報(bào)行標(biāo)和國標(biāo)，以適應(yīng)江蘇儲能快速發(fā)展的需要。此外我們還編制了《江蘇電網(wǎng)側(cè)儲能電站關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)規(guī)范》、《江蘇省電網(wǎng)側(cè)儲能電站模塊化典型設(shè)計(jì)方案》，近期已經(jīng)通過了中電聯(lián)組織的專家評審，將切實(shí)指導(dǎo)江蘇第二代儲能電站的設(shè)計(jì)和建設(shè)，打造高安全、長壽命、低成本的百兆瓦級儲能電站。
為了保障儲能工作的順利推進(jìn)，江蘇公司從科研立項(xiàng)、人才培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面，采取多種措施，加大工作支持力度，積極擴(kuò)展科研立項(xiàng)渠道，建立了覆蓋各專業(yè)、各層級的專家隊(duì)伍體系，培養(yǎng)各類專業(yè)技能人才，在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面，也加快了儲能的規(guī)劃設(shè)計(jì)、調(diào)試檢測等領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室培育。
圖中記錄了近一年來江蘇儲能發(fā)展的大事件，從示范項(xiàng)目的建設(shè)，從專題的研究、標(biāo)準(zhǔn)的制定等多個(gè)方面全方位推進(jìn)儲能研究和應(yīng)用工作，在工作開展過程當(dāng)中，得到了很多領(lǐng)導(dǎo)、專家的大力支持。
下面介紹一下江蘇儲能的應(yīng)用需求。剛才幾位領(lǐng)導(dǎo)和專家也都提到了，儲能可應(yīng)用于發(fā)輸配用各個(gè)環(huán)節(jié)，發(fā)揮多種作用。初期，儲能主要應(yīng)用在微電網(wǎng)、用戶側(cè)等領(lǐng)域，電網(wǎng)側(cè)主要關(guān)注的是規(guī)模化儲能對大電網(wǎng)安全性、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性的作用。
在安全性方面，電網(wǎng)最需要的是儲能對于提高大受端電網(wǎng)在直流故障后的安全穩(wěn)定性作用。江蘇電網(wǎng)目前有四回直流線路，直流輸電功率將進(jìn)一步增加，江蘇作為大受端電網(wǎng)，強(qiáng)直弱交問題比較突出。從分析可以知道，在故障發(fā)生以后的初期存在著頻率下降的最低點(diǎn)，如果能夠進(jìn)行快速的功率響應(yīng)，將有助于抬升頻率，避免或減少負(fù)荷。我們測試下來，儲能電站從充電轉(zhuǎn)為放電耗時(shí)小于100毫秒，納入源網(wǎng)荷儲系統(tǒng)后整體響應(yīng)時(shí)間小于350毫秒，是非常優(yōu)質(zhì)的毫秒級控制響應(yīng)資源。以鎮(zhèn)江項(xiàng)目為例，在夏高峰時(shí)期，鎮(zhèn)江儲能電站采用兩充兩放或一充一放運(yùn)行模式參與早晚用電高峰調(diào)節(jié)，發(fā)揮了良好的頂峰作用。10月以來，根據(jù)負(fù)荷水平變化，優(yōu)化調(diào)控策略，采用AGC模式，設(shè)定響應(yīng)優(yōu)先級。國慶期間，鎮(zhèn)江儲能電站采用新能源跟蹤模式，平滑鎮(zhèn)江光伏發(fā)電功率。
在經(jīng)濟(jì)性方面，電源、電網(wǎng)規(guī)劃以滿足尖峰負(fù)荷為目標(biāo)，為滿足持續(xù)時(shí)間較短的尖峰負(fù)荷，增加大量電源、電網(wǎng)投資，同時(shí)在全年整體的利用效率較低。儲能一般接入中低壓電網(wǎng)，提高電網(wǎng)的供電能力，等效于在負(fù)荷端建立能效電廠，儲能能夠滿足尖峰負(fù)荷的需求，減少電源及電網(wǎng)投資，提高存量資產(chǎn)利用效率，同時(shí)還可增強(qiáng)本地電力系統(tǒng)的平衡能力，減少跨區(qū)輸送需求。在運(yùn)行階段儲能有助于減少機(jī)組深度調(diào)峰、啟停調(diào)峰，有助于火電機(jī)組運(yùn)行在高效區(qū)間，此外，儲能的響應(yīng)速度很快，可以替代常規(guī)機(jī)組備用，節(jié)能高效。
在技術(shù)性方面，常規(guī)電源被區(qū)外來電、新能源大規(guī)模替代，同時(shí)負(fù)荷側(cè)出現(xiàn)電動汽車、大型數(shù)據(jù)中心等直流負(fù)荷，這些因素會造成電網(wǎng)等效轉(zhuǎn)動慣量，快速調(diào)節(jié)能力持續(xù)下降，目前儲能可作為解決該問題的技術(shù)手段。此外儲能也具備有功無功雙重調(diào)節(jié)能力，可實(shí)現(xiàn)動態(tài)無功調(diào)節(jié)，并且對短路電流影響較小，可應(yīng)用于江蘇特高壓直流地區(qū)、新能源高滲透率地區(qū)、負(fù)荷中心區(qū)等等。
目前江蘇電網(wǎng)部署的儲能電站，基本上也是從這幾個(gè)方面來進(jìn)行綜合考慮的。黑啟動是應(yīng)對電網(wǎng)大面積停電的必要手段，當(dāng)前江蘇電網(wǎng)黑啟動電源主要依靠抽水蓄能機(jī)組和蘇北黑啟動電源，黑啟動能力仍有待提升。儲能電站增加了黑啟動電源的數(shù)量和分布范圍，為黑啟動路徑提供更多樣的選擇，同時(shí)可以結(jié)合黑啟動需要進(jìn)行布點(diǎn)，能夠有效提升江蘇電網(wǎng)的黑啟動能力，我們后續(xù)也將結(jié)合各分區(qū)的電網(wǎng)黑啟動的需求，在儲能規(guī)劃布點(diǎn)當(dāng)中進(jìn)行統(tǒng)籌的考慮。
下面介紹一下江蘇儲能的部分重點(diǎn)研究方向。未來儲能方面我們考慮在十個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)研究，包括這些技術(shù)延伸出來的配套機(jī)制政策，包括選址定容、集成優(yōu)化、防事故擴(kuò)大、狀態(tài)評估、保護(hù)控制，以及失效分析、精準(zhǔn)監(jiān)控、策略優(yōu)化、梯次利用、新型儲能技術(shù)，這十大技術(shù)是我們目前重點(diǎn)在考慮的一些內(nèi)容，下面分別進(jìn)行一個(gè)簡要的描述。
第一項(xiàng)是選址定容技術(shù)。我們需要從理論、模型、方法各個(gè)層面，提出儲能優(yōu)化規(guī)劃方法、構(gòu)建儲能仿真平臺、開發(fā)輔助決策工具指導(dǎo)儲能規(guī)劃布局。
第二項(xiàng)是百兆瓦級儲能電站集成。主要研究儲能電池管理技術(shù)、多PCS并聯(lián)、儲能系統(tǒng)監(jiān)控、中高壓級聯(lián)式儲能集成技術(shù)，我們現(xiàn)在討論下來，確實(shí)一個(gè)量上去了以后，相關(guān)的監(jiān)測點(diǎn)非常多，里面涉及到的技術(shù)也非常多，我們也在進(jìn)行深度的研究。
第三項(xiàng)是防事故擴(kuò)大技術(shù)。需要優(yōu)化平面布置，設(shè)立防火分區(qū)，有針對的選擇滅火劑，以控制不同階段的險(xiǎn)情。
第四項(xiàng)是狀態(tài)評估技術(shù)。對新入網(wǎng)和在運(yùn)電池可靠性能、安全性能進(jìn)行評估分析，綜合評價(jià)儲能電池性能狀態(tài)。
第五項(xiàng)是保護(hù)控制技術(shù)。主要是研究并建立電網(wǎng)側(cè)儲能電站電池管理系統(tǒng)、儲能變流器等裝置保護(hù)定制配置原則，保證儲能電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
第六項(xiàng)是失效分析技術(shù)。主要是對電池容量的衰減、內(nèi)阻的增加等失效現(xiàn)象進(jìn)行分析研究。
第七項(xiàng)是精準(zhǔn)監(jiān)控技術(shù)。主要對儲能電池模塊內(nèi)部工況，包括電池電壓、電流、內(nèi)阻、溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對電池健康狀態(tài)進(jìn)行全面管控，實(shí)現(xiàn)針對異常電芯和故障的精準(zhǔn)監(jiān)控。
第八項(xiàng)是策略優(yōu)化技術(shù)。根據(jù)電網(wǎng)需求，實(shí)現(xiàn)儲能電站出力策略的柔性調(diào)控，降低異常工況對電網(wǎng)和設(shè)備的沖擊。
第九項(xiàng)是梯次利用技術(shù)。研究電池分選評估、成組均衡、運(yùn)行維護(hù)、經(jīng)濟(jì)性評估等技術(shù)，提出不同電化學(xué)體系的評價(jià)原則，實(shí)現(xiàn)對梯次利用電池壽命動態(tài)的評估，江蘇公司在梯次利用方面進(jìn)行了一些探索。
第十項(xiàng)是新型儲能技術(shù)。研究燃料電池、鈉離子電池等新型儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用。
隨著能源清潔轉(zhuǎn)型，以及新一代電力系統(tǒng)建設(shè)，電力儲能具有廣闊發(fā)展前景，儲能發(fā)展需要各方的共同努力，創(chuàng)造共贏的模式。在政府層面，希望政府能夠建立起市場機(jī)制，完善標(biāo)準(zhǔn)體系，填補(bǔ)儲能關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)的一些空白。在電網(wǎng)公司層面，主要是培育儲能的應(yīng)用市場，發(fā)掘儲能的應(yīng)用場景，并做好并網(wǎng)服務(wù)工作。在設(shè)備廠家層面，希望提高設(shè)備的品質(zhì)，研發(fā)適用于電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用的儲能產(chǎn)品，并且不能追求過高的利潤，通過多重手段促進(jìn)儲能成本的降低。對于科研機(jī)構(gòu)，希望推動儲能的技術(shù)進(jìn)步，并解決當(dāng)前儲能安全等方面的技術(shù)問題。以上是江蘇電網(wǎng)側(cè)儲能的研究情況，匯報(bào)的不當(dāng)之處敬請諒解，謝謝大家。
（根據(jù)速記整理，未經(jīng)本人審核）
