調(diào)頻主要是為了調(diào)節(jié)短時間內(nèi)的能量不平衡,從而保證電網(wǎng)穩(wěn)定。我國主要依靠傳統(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)組頻繁變換功率運行,會加重機(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)驗來看,儲能做電力輔助服務(wù)是性價比最高的一種應(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。儲能的最大優(yōu)勢是響應(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)組的時候,它希望調(diào)頻機(jī)組能很快的響應(yīng)到位,儲能特性能夠很好的滿足調(diào)頻的需求。
2017年儲能系統(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,儲能電力調(diào)頻開始了商業(yè)化運營。根據(jù)CNESA研究部預(yù)測,儲能應(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)有的市場份額。
火電儲能聯(lián)合調(diào)頻技術(shù),采用儲能系統(tǒng)和火電機(jī)組聯(lián)合運行,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,又彌補(bǔ)了儲能系統(tǒng)由于能量有限增加電網(wǎng)調(diào)頻難度的劣勢。
對于電力企業(yè)而言,此技術(shù)可使發(fā)電機(jī)組在保持平穩(wěn)運行的同時大幅提高調(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,對于儲能企業(yè)而言,最現(xiàn)實的問題是電費結(jié)算問題,儲能參與調(diào)頻后的錢該由誰出?這個在國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的規(guī)定。國外主要是由用戶買單,國內(nèi)比較復(fù)雜,提供調(diào)頻服務(wù)的是電廠,為儲能調(diào)頻買單的也是電廠。獨立儲能電站調(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,不用單獨為其制定一套辦法和準(zhǔn)則。
盡管儲能調(diào)頻價值顯現(xiàn),但是電力市場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,這樣儲能才能公平地和其他主體進(jìn)行競爭。儲能調(diào)頻性能是遠(yuǎn)超火電機(jī)組的。10MW的儲能系統(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)時間相差50~100倍。據(jù)測算,儲能調(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)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟常務(wù)副理事長俞振華表示,調(diào)頻是比較特殊的領(lǐng)域,在儲能屬于高端應(yīng)用,是最高級的一種輔助服務(wù)形態(tài)。近年來,儲能參與調(diào)頻逐漸被大家關(guān)注并認(rèn)可,但由于目前國內(nèi)電力市場體制不健全,所以儲能調(diào)頻面臨的挑戰(zhàn)也很明確。儲能調(diào)頻的優(yōu)勢在于能提升機(jī)組的KP值,傳統(tǒng)機(jī)組調(diào)頻獲得的收益是KP值乘以價格,有儲能的機(jī)組KP值會高,相應(yīng)獲得的收益也會高。同時俞振華也強(qiáng)調(diào)KP值計算規(guī)則的改變會對儲能調(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)域相繼出臺了一系列支持儲能參與調(diào)峰調(diào)頻的政策文件,這使得儲能在輔助服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)升溫。
但是儲能仍缺少具體的價格機(jī)制和調(diào)度機(jī)制,目前全國采用的依然是各區(qū)域的《發(fā)電廠并網(wǎng)運行管理細(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,由于國內(nèi)現(xiàn)貨市場還未建立起來,目前儲能參與調(diào)頻按照上述兩個細(xì)則進(jìn)行,雖然提供了儲能參與電力輔助服務(wù)市場的機(jī)會,但同時細(xì)則中的需求是人為制定出來的,自然會受到各方的限制,不是完全市場化的需求。
在沒有現(xiàn)貨市場情況下,輔助服務(wù)機(jī)制不健全,難以量化機(jī)會成本。俞振華強(qiáng)調(diào),電量現(xiàn)貨市場可以為煤電機(jī)組、燃?xì)鈾C(jī)組、水電機(jī)組、儲能電站在系統(tǒng)內(nèi)競價交易,最后按著哪種輔助服務(wù)報價最低、效果最優(yōu),確定誰提供電量。當(dāng)規(guī)模化的儲能電站能夠參與現(xiàn)貨市場,對電價波動的抑制以及電網(wǎng)運行安全性都有一定的益處。只要市場化定價、市場化提供服務(wù),儲能就會有更多的發(fā)展空間。
從靜態(tài)來講,雖然調(diào)頻市場是可預(yù)見的,唯快不破,但是從動態(tài)來看,隨著新能源接入的增多,風(fēng)電光伏的波動性和隨機(jī)性使得電網(wǎng)短時間內(nèi)的能量不平衡加劇,調(diào)節(jié)量會越來越高,會需要更多更優(yōu)質(zhì)的調(diào)頻資源,儲能調(diào)頻未來可期。
原文來源:北極星儲能網(wǎng)