調(diào)頻主要是為了調(diào)節(jié)短時(shí)間內(nèi)的能量不平衡,從而保證電網(wǎng)穩(wěn)定。我國(guó)主要依靠傳統(tǒng)機(jī)組,尤其是火電和水電進(jìn)行調(diào)頻,在沒有水電的地區(qū),則主要依靠火電。
相對(duì)水電和燃?xì)鈾C(jī)組來講,火電調(diào)頻能力是最差的。一方面火電機(jī)組頻繁變換功率運(yùn)行,會(huì)加重機(jī)組設(shè)備疲勞和磨損;另一方面環(huán)保壓力限制了機(jī)組調(diào)節(jié)能力,機(jī)組頻繁變功率運(yùn)行很難控制排放物排放量,發(fā)電企業(yè)如果排放不達(dá)標(biāo),可能面臨每年千萬甚至上億元的罰款。
從全球經(jīng)驗(yàn)來看,儲(chǔ)能做電力輔助服務(wù)是性價(jià)比最高的一種應(yīng)用領(lǐng)域,可以彌補(bǔ)火電、燃?xì)鈾C(jī)組調(diào)頻成本很高的現(xiàn)實(shí)。儲(chǔ)能的最大優(yōu)勢(shì)是響應(yīng)快,響應(yīng)精確。電力系統(tǒng)調(diào)頻的需求,就是調(diào)度在下發(fā)指令給調(diào)頻機(jī)組的時(shí)候,它希望調(diào)頻機(jī)組能很快的響應(yīng)到位,儲(chǔ)能特性能夠很好的滿足調(diào)頻的需求。
2017年儲(chǔ)能系統(tǒng)聯(lián)合火電機(jī)組參與調(diào)頻服務(wù)的模式得到快速推廣應(yīng)用,在華北區(qū)域,儲(chǔ)能電力調(diào)頻開始了商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。根據(jù)CNESA研究部預(yù)測(cè),儲(chǔ)能應(yīng)用于調(diào)頻輔助服務(wù)領(lǐng)域的比例在2020年有望達(dá)到18%,2倍于現(xiàn)有的市場(chǎng)份額。
火電儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻技術(shù),采用儲(chǔ)能系統(tǒng)和火電機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行,構(gòu)成新的電力調(diào)頻電源,既解決了傳統(tǒng)火電機(jī)組調(diào)節(jié)速率慢、折返延遲和誤差大的缺點(diǎn),又彌補(bǔ)了儲(chǔ)能系統(tǒng)由于能量有限增加電網(wǎng)調(diào)頻難度的劣勢(shì)。
對(duì)于電力企業(yè)而言,此技術(shù)可使發(fā)電機(jī)組在保持平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)大幅提高調(diào)頻性能,有效降低機(jī)組磨損,增加機(jī)組安全性,同時(shí)為機(jī)組帶來經(jīng)濟(jì)效益,幫助電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
然而,對(duì)于儲(chǔ)能企業(yè)而言,最現(xiàn)實(shí)的問題是電費(fèi)結(jié)算問題,儲(chǔ)能參與調(diào)頻后的錢該由誰出?這個(gè)在國(guó)內(nèi)還沒有統(tǒng)一的規(guī)定。國(guó)外主要是由用戶買單,國(guó)內(nèi)比較復(fù)雜,提供調(diào)頻服務(wù)的是電廠,為儲(chǔ)能調(diào)頻買單的也是電廠。獨(dú)立儲(chǔ)能電站調(diào)頻在技術(shù)上可行,但目前還需要解決并網(wǎng)、結(jié)算等多方面問題,與火電聯(lián)合調(diào)頻是把儲(chǔ)能作為火電廠一部分,不用修改電網(wǎng)調(diào)度規(guī)則,不用單獨(dú)為其制定一套辦法和準(zhǔn)則。
盡管儲(chǔ)能調(diào)頻價(jià)值顯現(xiàn),但是電力市場(chǎng)仍需要突破原有輔助服務(wù)補(bǔ)償和分?jǐn)偠荚诎l(fā)電企業(yè)內(nèi)部流通的局限性,構(gòu)建公平的交易平臺(tái),這樣儲(chǔ)能才能公平地和其他主體進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。儲(chǔ)能調(diào)頻性能是遠(yuǎn)超火電機(jī)組的。10MW的儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在1秒內(nèi)精確調(diào)節(jié)最多達(dá)20MW的調(diào)頻任務(wù),而傳統(tǒng)火電機(jī)組則需幾分鐘。二者相比,精度和響應(yīng)時(shí)間相差50~100倍。據(jù)測(cè)算,儲(chǔ)能調(diào)頻效果是水電機(jī)組的1.7倍,燃?xì)鈾C(jī)組的2.5倍,燃煤機(jī)組的20倍以上。
中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng)俞振華表示,調(diào)頻是比較特殊的領(lǐng)域,在儲(chǔ)能屬于高端應(yīng)用,是最高級(jí)的一種輔助服務(wù)形態(tài)。近年來,儲(chǔ)能參與調(diào)頻逐漸被大家關(guān)注并認(rèn)可,但由于目前國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)體制不健全,所以儲(chǔ)能調(diào)頻面臨的挑戰(zhàn)也很明確。儲(chǔ)能調(diào)頻的優(yōu)勢(shì)在于能提升機(jī)組的KP值,傳統(tǒng)機(jī)組調(diào)頻獲得的收益是KP值乘以價(jià)格,有儲(chǔ)能的機(jī)組KP值會(huì)高,相應(yīng)獲得的收益也會(huì)高。同時(shí)俞振華也強(qiáng)調(diào)KP值計(jì)算規(guī)則的改變會(huì)對(duì)儲(chǔ)能調(diào)頻收益有較大影響。
當(dāng)前,新一輪電改已經(jīng)將輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)提到了重要位置,去年東北、山東、福建、甘肅、山西、新疆、河南和南方區(qū)域相繼出臺(tái)了一系列支持儲(chǔ)能參與調(diào)峰調(diào)頻的政策文件,這使得儲(chǔ)能在輔助服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)升溫。
但是儲(chǔ)能仍缺少具體的價(jià)格機(jī)制和調(diào)度機(jī)制,目前全國(guó)采用的依然是各區(qū)域的《發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理細(xì)則》和《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理細(xì)則》。據(jù)俞振華介紹,由于國(guó)內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)還未建立起來,目前儲(chǔ)能參與調(diào)頻按照上述兩個(gè)細(xì)則進(jìn)行,雖然提供了儲(chǔ)能參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的機(jī)會(huì),但同時(shí)細(xì)則中的需求是人為制定出來的,自然會(huì)受到各方的限制,不是完全市場(chǎng)化的需求。
在沒有現(xiàn)貨市場(chǎng)情況下,輔助服務(wù)機(jī)制不健全,難以量化機(jī)會(huì)成本。俞振華強(qiáng)調(diào),電量現(xiàn)貨市場(chǎng)可以為煤電機(jī)組、燃?xì)鈾C(jī)組、水電機(jī)組、儲(chǔ)能電站在系統(tǒng)內(nèi)競(jìng)價(jià)交易,最后按著哪種輔助服務(wù)報(bào)價(jià)最低、效果最優(yōu),確定誰提供電量。當(dāng)規(guī)模化的儲(chǔ)能電站能夠參與現(xiàn)貨市場(chǎng),對(duì)電價(jià)波動(dòng)的抑制以及電網(wǎng)運(yùn)行安全性都有一定的益處。只要市場(chǎng)化定價(jià)、市場(chǎng)化提供服務(wù),儲(chǔ)能就會(huì)有更多的發(fā)展空間。
從靜態(tài)來講,雖然調(diào)頻市場(chǎng)是可預(yù)見的,唯快不破,但是從動(dòng)態(tài)來看,隨著新能源接入的增多,風(fēng)電光伏的波動(dòng)性和隨機(jī)性使得電網(wǎng)短時(shí)間內(nèi)的能量不平衡加劇,調(diào)節(jié)量會(huì)越來越高,會(huì)需要更多更優(yōu)質(zhì)的調(diào)頻資源,儲(chǔ)能調(diào)頻未來可期。
原文來源:北極星儲(chǔ)能網(wǎng)