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科陆电子王建谊:辅助服务是储能真正实现自己价值的地方

   日期:2020-09-29     来源:北极星储能网    浏览:8682    评论:1    
我们认为辅助服务是储能真正实现自己价值的地方。当然这里面价格的制定或者其他的机制,也会有不断的调整过程。

——科陆电子王建谊

9月28日,中关村储能产业技术联盟在青海西宁举办“2020中国储能西部论坛”,会议聚焦“高比例可再生能源渗透率下电力辅助服务市场发展路径探讨”,围绕国内重点区域特别是青海支撑可再生能源消纳的辅助服务现有机制,研讨支撑高比例可再生能源及低碳能源转型的辅助服务机制的发展路径。深圳市科陆电子股份有限公司高级研究员王建谊在会上分享了“储能在辅助服务市场的价值实现”主题报告。


科陆电子王建谊

王建谊:各位领导,各位专家,大家下午好!下面我就储能在辅助服务市场价值实现给大家做一些汇报交流。

科陆电子这几年在储能市场上尤其火电储能联合调频方面做得工作比较多。前面专家的意见也比较一致,在目前火电联合调频领域,广东、山西、内蒙等几省出了具体明确的政策,这个可以算过来账,真正能够引入到有投资方或者系统集成方,或者第三方,当然本身火电厂这几年有一些地方随着利用小时数的下降,经营效益是有一定的影响的,所以有些火电厂交流中处于亏损的状态。火电联合调频项目,我们认为在储能应用领域是唯一能够有一些盈利来促进该项技术发展的方面。

今天听了很多专家领导的讲解,我们一直在琢磨一个问题,到底谁需要储能,谁在用?面临新能源发展是不可避免的,尤其体量越来越大的问题。现在不管是从习总书记讲话,包括低碳经济的发展,尤其是风光进入平价时代,集中式、规模化还是分布式风电光伏都会越来越大,电力系统不可避免会过渡到新能源特别大占比的系统,有可能在2050年或者2060年,新能源的比例占得更大,像欧洲有一些国家比较小,它已经提出来所有用新能源替代。目前我们还是以火电、燃机传统旋转系统过渡到占比超过50-60%的新能源占比系统时,电力系统需要什么样的技术来支撑它的安全稳定呢?这里面可能是大家储能,尤其作为厂家或者电网同行们更关注的一个方面。

就我们看,新能源规模接入是一个方面,这种资源大家看到只有在西北地区会多。随着新能源的发展在南方区域规模化的新能源越来越难,逐渐都会是更多的分布式或者说还有一部分是海上风电。分布式能源怎么储能?按照我们了解,至少目前新能源厂站配的储能大家都算不过来账,或者运行模式是不是很明确,都可能存在一些问题。

目前科陆电子在辅助服务市场做了一些工作,接下来就这个话题简单给大家做一个汇报。内容有三部分:一是辅助服务;二是回顾科陆电子储能;三是行业期许和展望。

一、辅助服务

我国的辅助服务从新的2006年发展,2009年到2017年这样密集的阶段,2019年新的电力系统安全稳定的“两个导则”的公布。

辅助服务包括基本服务和有偿服务,包括AGC、深度调峰和无功支撑,还有旋转备用和黑启动。目前我们看到储能在这些方面很多地方已经具备辅助服务的功能支撑,我们已经具备这样一些基本能力了,并网的发电厂需要提供一些基本能力来确定参与各种辅助服务的能力,这里面最终,新能源厂站自己配了储能,最终的运行方式也在调度运行,而不是自己运行。目前市场只有用户侧可以自己来定义运行模式,其他的模式还是调度在控制储能系统的运行。它最重要是保证电力的安全和平衡,辅助服务遵循按需调度的模式。其中,合理配置是比较关键的,电力系统随着新能源的发展,容量包括后面的介绍,电力系统的容量越来越大,怎么配置这样一个储能需要大家坐下来考虑,而不是说觉得这个东西该上,或者哪个地方必须配,大家要把大的框架讨论清楚,在其中进行配置。

辅助服务市场形式,简单介绍一下国内国外的模式。我国国情比较特殊,所以有一定的关系,我们把发电独立出来,但调度并没有完全独立,随着电力市场推进大家也在讨论这个问题。我们也在推进电力现货市场,同时又对现货市场的比例做了一定的要求,所以,它是复合型的,所以表现形式有这些,但具体表现在哪几种?比如广东、内蒙具体会参照哪一种,目前都在过渡阶段,政策可能随时面临调整,当然这给像我们这样的系统厂家带来一定的困扰。

国内相关政策。很多时候每个省出征求意见稿,密集的试运行之后再调整。按照我们目前和大多数同行专家意见是一致的,市场处于发展阶段,出一个政策可能有不断的试运行和调整的过程,如果要求它一直不动,可能就会带来其他的问题。举个例子,很多同行都知道广东的情况,作为科陆来说认为是非常好,但不可避免对我们的收益带来一定的影响。但我们认为这是发展的过程和阶段,今年国家各种出文鼓励储能市场发展,但真正能够落地和指导项目直到收益的文件还是没有的,只有各省出的细则。所以,大的方面只是一个指导的作用。

所以,我们认为辅助服务是储能真正实现自己价值的地方。当然这里面价格的制定或者其他的机制,也会有不断的调整过程。

辅助服务系统很复杂,它的研究是电力系统中各种控制手段对电力系统总水平的影响,包括安全性和经济性。现在上了很多的储能,最终体现在怎样支撑电网安全稳定运营。我们需要建立节约型低碳设备,并不是储能越多越好,在座的专家也会有共识,什么样的合理配比能够适合电力系统,能够满足这样的要求呢?

不同的系统中,辅助服务有不同的定义。同一个系统中辅助服务的概念和算法,也会随着量测监测和控制系统的进步而日益发展。所以对大家的困扰是一样的,我们要不断的研究,理论上推导系统对负荷跟踪,整个区域的电力系统到底整个负荷多大,供电容量多大,旋转备用和非旋转备用的要求,确定电压波动等等来确定相应的功率需求。如何建立合理的辅助市场结构,并实现从现有管理体制向市场平稳过渡,这是响应习总书记讲的“四个革命”和“一个合作”的情况。

新能源高占比,新能源进入平价时代,未来电力系统会更加复杂,安全管控难度加大,电网平衡难度更大。就像上午讲的到底上储能谁受益?其实是一个综合的问题,系统安全性主要影响了这样一些方面:非线性和复杂性增加;可控性变差;动态过程加快;多实现尺度耦合;涉及到东西部具体差距更大。

简单介绍一下,电化学储能在技术特性上,包括综合成本和环保节能方面比较好的能够解决电力系统新能源发展的一些问题,尤其大家会看到的成本下降,随着市场容量起步也是比较明显的。

这是对市场的展望,通过激励多方参与,完善市场机制,通过电价政策把受益和投资进行有力传导,形成多方参与,最后达到电网安全稳定运行的目的。

二、科陆储能

公司成立于1996年,2007年上市,有国家能源局大规模并网储能实验室,AGC调频2018年在广东电网区域进行投运和调试工作。

科陆具有全产业链自主研发集成能力,包括有BMS、EMS研发云平台在深圳总部,总装是在深圳储能生产基地,国家实验室也在深圳,在成都有自己PCS变流器生产基地,在苏州有配电开关柜和变压器的生产基地,包括江西科能进行电池的研发和生产。

储能设备核心部件和控制系统基本由公司自主研发,具有完全的知识产权的情况。高密度大容量的方案,这是今年新推出的,目前40尺集装箱可以做到6MW时容量,今年疫情期间,这款新产品首先供应在美国,无国道设计,根据美国要求,并且产品通过了UL认证,他们认为蓄电池国道设计需要运维人员进去,所以存在安全隐患,他们要求在蓄电池仓不需要人进入维护的状态。

今年推出的3MW的单机高效能的PCS。推出大功率也是解决进行高度集成化,节省集装箱容量,减少单机个数和并机难度,当年在广东海丰项目30MW,我们用的500千瓦变换器,用了60台并机的情况,目前采用3MW集成度更高,有利于降低投资成本,维护和检修更加方便。产品通过全系认证,尤其对3MW PCS的认证。

三、经典项目案例

华润海丰调频项目,这个项目由科陆电子建设,总容量30MW/14.93MWh,当时系统是2018年的方案,采用500千瓦60台机组并机的情况,参与广东电网调频应用,高峰时通过运行监测下来,每天指令上千次,对电池的要求多的时候每天做到了十几个循环。这个项目目前收益不错,整个产品保持了比较高的K值,在竞争调用方面获得了比较大的里程,这里包括跟郑总那边、广东电科院、南网进行大量项目前期验证沟通,产品具备黑启动功能。60台PCS并网规模可以做到50毫秒响应,在调频市场竞争中具有明显的优势。

广东调频市场建设成熟,这些数据都是公开可以在网上看到的,每个月都有。目前广东调频储能市场25个项目进行了招标,目前投运有9个项目。通过比较好的辅助服务市场的设计,激励更多方面的参与,通过这个项目从科陆电子来说印证了产品在参与多机并网大规模情况下的调用能力,所以能够支持快速响应、能够支持黑启动,可以支持旋转备用和其他等等一些方面。

简单介绍一下科陆电子参与的项目,后面有两个是没有参与的火电调频项目,目前我们在这方面接触了大量的国内各省,进行了交流和试点应用。科陆电子在储能方面做得比较早,也做了风光和新能源配套的,和大家感觉一样,包括今年新能源配套项目比较多,当然我们实际参与比较少,我们认为对于标准和产品,因为一个储能产品这么大的规模投进去之后,需要解决10-15年的问题,产品以什么样的技术规格、技术参数和运行状态与新能源进行配套,也是需要逐渐细化和探讨的过程。

我们不能在项目开始就把行业做差了,我们不能单凭价格或上网指标、或并网速度的目标,我们是和在座的同仁一起把储能产品应用以及最终提供什么样的服务,把这些方面的问题解决好。

谢谢大家! 
 

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