日前，“首屆電網(wǎng)側(cè)規(guī)?；瘍?chǔ)能電站應(yīng)用與技術(shù)論壇”在江蘇舉辦，論壇以“推動(dòng)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展，探討儲(chǔ)能技術(shù)安全應(yīng)用”為主題，國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司發(fā)展策劃部主任許海清主任，在論壇上分享了題為《江蘇電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的研究與實(shí)踐》的報(bào)告。
以下是許海清主任發(fā)言的要點(diǎn)：
江蘇儲(chǔ)能的應(yīng)用需求
儲(chǔ)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(chǔ)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)?；瘍?chǔ)能對(duì)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(chǔ)能對(duì)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(cè)試下來，儲(chǔ)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(chǔ)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(jí)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(chǔ)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(jí)。國(guó)慶期間，鎮(zhèn)江儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(dòng)汽車、大型數(shù)據(jù)中心等直流負(fù)荷，這些因素會(huì)造成電網(wǎng)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，快速調(diào)節(jié)能力持續(xù)下降，目前儲(chǔ)能可作為解決該問題的技術(shù)手段。此外儲(chǔ)能也具備有功無功雙重調(diào)節(jié)能力，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功調(diào)節(jié)，并且對(duì)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(chǔ)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(dòng)是應(yīng)對(duì)電網(wǎng)大面積停電的必要手段，當(dāng)前江蘇電網(wǎng)黑啟動(dòng)電源主要依靠抽水蓄能機(jī)組和蘇北黑啟動(dòng)電源，黑啟動(dòng)能力仍有待提升。儲(chǔ)能電站增加了黑啟動(dòng)電源的數(shù)量和分布范圍，為黑啟動(dòng)路徑提供更多樣的選擇，同時(shí)可以結(jié)合黑啟動(dòng)需要進(jìn)行布點(diǎn)，能夠有效提升江蘇電網(wǎng)的黑啟動(dòng)能力，我們后續(xù)也將結(jié)合各分區(qū)的電網(wǎng)黑啟動(dòng)的需求，在儲(chǔ)能規(guī)劃布點(diǎn)當(dāng)中進(jìn)行統(tǒng)籌的考慮。
江蘇儲(chǔ)能的部分重點(diǎn)研究方向
未來儲(chǔ)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(píng)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(chǔ)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(jiǎn)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(chǔ)能優(yōu)化規(guī)劃方法、構(gòu)建儲(chǔ)能仿真平臺(tái)、開發(fā)輔助決策工具指導(dǎo)儲(chǔ)能規(guī)劃布局。
第二項(xiàng)是百兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電站集成。主要研究?jī)?chǔ)能電池管理技術(shù)、多PCS并聯(lián)、儲(chǔ)能系統(tǒng)監(jiān)控、中高壓級(jí)聯(lián)式儲(chǔ)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(cè)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(duì)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(píng)估技術(shù)。對(duì)新入網(wǎng)和在運(yùn)電池可靠性能、安全性能進(jìn)行評(píng)估分析，綜合評(píng)價(jià)儲(chǔ)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(chǔ)能電站電池管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能變流器等裝置保護(hù)定制配置原則，保證儲(chǔ)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(duì)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(duì)儲(chǔ)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(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行全面管控，實(shí)現(xiàn)針對(duì)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(chǔ)能電站出力策略的柔性調(diào)控，降低異常工況對(duì)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(píng)估、成組均衡、運(yùn)行維護(hù)、經(jīng)濟(jì)性評(píng)估等技術(shù)，提出不同電化學(xué)體系的評(píng)價(jià)原則，實(shí)現(xiàn)對(duì)梯次利用電池壽命動(dòng)態(tài)的評(píng)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(chǔ)能技術(shù)。研究燃料電池、鈉離子電池等新型儲(chǔ)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(chǔ)能具有廣闊發(fā)展前景，儲(chǔ)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(chǎng)機(jī)制，完善標(biāo)準(zhǔn)體系，填補(bǔ)儲(chǔ)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(chǔ)能的應(yīng)用市場(chǎng)，發(fā)掘儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)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(chǔ)能產(chǎn)品，并且不能追求過高的利潤(rùn)，通過多重手段促進(jìn)儲(chǔ)能成本的降低。對(duì)于科研機(jī)構(gòu)，希望推動(dòng)儲(chǔ)能的技術(shù)進(jìn)步，并解決當(dāng)前儲(chǔ)能安全等方面的技術(shù)問題。
