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储能如何为火电调频“开外挂”?

作者:中国储能电站网 来源:阳光电源 时间:2020-10-16 浏览:
       中国储能电站网讯:近年来,火储调频已成为储能产业中率先实现商业化的领域之一。与此同时,为保障电网经济安全运行和促进新能源消纳,全国多个省份均出台了相关文件要求新能源场站具有调频的能力。

火储调频有哪些具体考核指标?面临的关键技术挑战是什么?是否能够给新能源电站的调频带来一些借鉴?戳本文了解!

K值是衡量火储调频效果的关键指标

火电厂加装储能的调频效果,主要由机组综合性能指标K值来体现,K值越高,说明AGC调频效果越好,补偿收益也越好。

而K值,主要受三个关键因素影响——响应速度K1、调节速率K2、调节精度K3。

下图是广东某实际电站安装储能前后的调频数据对比:

备注:K1、K3上限为1,K2上限为5

由图可以看出,火电机组加装储能后,可以缩短机组响应时间,提高调节速率及调节精度,调频综合性能指标K值提升明显。

所以,火电+储能系统联合调频是最有效的方式之一,对构建坚强型智能电网并改善电网对可再生能源的接纳能力具有重要意义。

火储调频系统主要要求

火储调频系统接线示意图

没有金刚钻不揽瓷器活。由于储能系统安装在火电厂内,同时为了获取更高的AGC收益,因此储能系统在容量设计、安全性、可靠性、高调节性能指标等关键技术方面提出了更高的要求:

01、合理容量配置,系统经济性最优

火储调频项目,通常按照机组额定出力的3%、电池容量按照0.5h配置。但在实际项目中,这样的配置会出现以下问题:

调节需求多、机组性能存在差异会导致K值无法大幅提升;0.5h的电池容量,储能日等效循环次数多,会缩短电池使用寿命。

所以,在初始投资和收益的平衡下,储能系统采用1h配置将是今后的容量优化方向。

广东恒益电厂20MW/10MWh储能AGC调频项目

以广东佛山恒益60万(600MW)机组为例,阳光电源突破传统60万机组的发电厂配备3%(18MW)储能系统的设计惯性,采用了最优化容量——20MW的储能系统。

经过后期试运行和正式投运,火储的综合调频性能指标K值提升了3.4倍,带来了更高收益。

02、安全要求高

储能系统安全,系统集成商需要重点对直流侧和交流涉网的安全进行全面管理。目前,阳光电源在设计火储调频项目时,主要采用:

直流侧:采用四级电池管理、多级熔断、快速联动等保护机制

交流侧:按照综合保护+纵联差动+线路光差等设置多重保护

一句话总结就是:储能系统投切运行或出现故障的情况下,仍能保证机组安全可靠运行。

03、K值直接影响收益

由于机组调节性能和出力特性不断变换,电网AGC大指令随季节与日期变化,所以火储系统的EMS控制策略需要具备自适应和自调整的功能,才能将K值提高发挥到极致,实现收益最大化。

04、电网支撑技术

储能系统具备高低穿功能,同时还能实现一次、二次调频和快速功率控制等多种运行模式,快速响应电网调度,支撑电网能力更强。

如今,储能参与调频已成为最优质调频资源,并在全球主要电力市场实现了规模化应用。随着新能源渗透率提升,未来储能参与新能源的调频也必将成为电力调频的主要手段之一,火储调频的发展,对新能源配置储能无疑起到了积极的示范作用。

关键字:阳光电源, 储能调频

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