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难免“折腾”但效果喜人
“储能系统和石热3号机组联合调频运行,两者联合调度需要避免劣势,寻找最佳工况。除了试运行期间出现的水冷系统故障导致停运,停机之前储能系统一直很稳定,且无人值守,仅需定期巡检。石热本身对储能系统无需调控,储能可自动调控,但算法和程序逻辑需优化到最佳。”石热生产技术部副经理郭永红向本报记者介绍。
郭永红进一步对记者说:“对此,在储能设备投运之前,我们与高校联合做了大量仿真计算和特性试验。必须明确储能故障对电力系统、发电机组、升压变系统的影响,也必须了解系统故障对储能的影响。所有电池和装置设备选型都把安全性放在首要位置,而这一切都没有可参照的标准、规程。”
据睿能世纪统计,石热储能项目投运以来,需要每天24小时不间断运行,以满足电网AGC(自动发电控制)调频的要求,平均每两分钟左右就需要完成一次调节任务,充放电次数累计达到40万次以上。储能系统大部分时间运行在浅充浅放状态,超过10%放电深度的调节任务仅占比1.5%,保障了储能系统的运行寿命。储能系统总体充放电效率达到85%以上,其中电池的充放电效率达到94%以上,变压器、逆变器、线损、辅助供电的损耗约占10%左右。
此外,储能系统可用率达到98%以上。从2014年4月到2015年3月的12个月时间内,扣除计划停运约47天时间,储能系统故障停机时间共计5.01天,系统可用率达98.4%。
“以1.5兆瓦的调频指令为例,常规机组要几分钟才能跟上,储能的响应速度能达到秒级。”郭永红对本报记者说,“一开始,电厂的运行人员对储能系统并不‘感冒’,甚至持怀疑态度,但很显然,和储能系统联合调频之后的机组性能让所有人转变了观念。”
“在石热储能调频系统中,储能系统从正2MW到负2MW的充放电转换时间为2.5秒左右,其中电池的充放电转换时间低于300毫秒,通讯延迟占2秒左右。足以满足AGC调频应用。”牟镠峰介绍。
没有辅助服务市场,好在有两个细则
没有电力市场、没有调频电价、没有相关并网准入规程、没有储能电价,也就意味着储能系统只能是电厂身后的“幕后英雄”。如前述华北电力调控分中心人士所言,电网“看不见”石热3号机背后的储能系统,只能看见3号机组的调频性能有了大幅提升。
在现行体制下,原电监会制定的“两个细则”(《发电厂并网运行管理实施细则》和《并网发电厂辅助服务管理实施细则》),在很大程度上起到了辅助服务市场的作用,为未来新电改体制下的辅助服务市场建设,特别是为多元化辅助服务参与主体积累了实践经验并奠定了基础。
根据华北区域的“两个细则”,并网发电厂要根据电力调度指令提供辅助服务,并执行辅助服务考核和补偿。其中,对发电机组提供AGC服务属于有偿辅助服务,按可用时间及AGC服务贡献分别补偿,这使得石热储能电力调频系统能够从中获得补偿,电厂和睿能世纪共享收益。据牟镠峰透露,项目投运后5-6年能收回成本。
华北电网提供的数据显示,储能系统的进入使石热3号机组的调频性能有了显著提高,kp值(调节性能月度平均值)由3.6上升至4.6。在2014年4月石热机组AGC调节性能优化之后,3号机与储能系统的配合效果大幅提升,稳居华北电网区域调频性能最优地位,机组调频收益最高日增5倍。
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