科陆集团刘佳璐：储能调频主要的刚需源自当前优质调频资源过少

“并不是说在一个地区所有的火电厂都可以上这种储能调频项目，一般来说我们是先去对当地电厂的整体情况做总体调研，一般会选当前的考核，就是分担考核当中罚款比较多的电厂来做后期调频的经济性测算，同时也跟当地的政策密切相关，现在有些地方补偿政策已经开始下调了，这样他的收益马上时间也就拉长了。”

——摘自刘佳璐在2018中国分布式储能峰会发言

2018年10月26日，北极星电力网、北极星储能网、中关村储能产业技术联盟在北京西国贸大酒店联合举办2018中国分布式储能峰会，在下午下半场“储能典型应用市场探索与实践”主题版块，科陆集团副总工兼市场部 总经理、博士、高级工程师刘佳璐为大家讲解了“火电储能联合调频解决方案技术与商业模式分析”。

科陆集团副总工兼市场部 总经理、博士、高级工程师刘佳璐：

各位尊敬的来宾，下午好！非常高兴能够利用这个机会给大家介绍一下火电调频。进行我觉得大家听这个时间已经对储能有一个整体的了解了。

对于储能来说，刚才听过前面专家的讲话，可以大致分为三个方面，一个是发电侧的储能应用，一个是电网侧的储能应用，还有一个是用户侧的储能应用，目前发电侧，火电机组联合调频是目前储能应用当中可以说相对来说是效益最好、回收期最快的应用方式，当然他的应用也是跟具体的场景以及各地的政策有密切的关系。关于火电厂调频方面，已经提出来的，这些年推出过相应的一些储能的主要是两个细则，一个是分摊，一个是补偿，对于解决火电厂出力与电网调度之间的偏差考核，提出来的主要的是补偿原则和考核方面的一些政策。

储能调频主要的刚需来自于以下几个方面：第一个，当前优质的调频资源非常少，目前电网的负荷波动比较大，电网的负荷和火电厂之间的出力会形成偏差。再有，优质的调频资源比较稀缺。同时，靠现有燃煤机组的惯性调节，中国发电市场主要以火电为主。所谓调频，今天下午第一个将组我记得是冀北电科院的专家讲过，调频实际上就是因为负荷和电网出力之间形成偏差，导致了频率的偏移，通过储能实际上是把频率调整回来。同时随着新能源并网加大，现在目前新能源的占比逐渐提高，新能源的不稳定性也增加了调频的一些难度。现在包括储能调频，相对来说能够有较好的效果，因为储能是能够在毫秒级中做出响应，而且它实际在进场当中的应用，往往可以用很小的储能起到很大的调频效果。

火电调频主要的响应，跟火电相比，对于火电来说，火电机组接到指令以后，这个偏差大概一般都在几分钟左右，这个指令有个明显的滞后，而且精准度也不是很高，并不一定完全能够按照这个指令达到出力。对于水电来说，一般会有较好的调节精度，但是水电机组同样可以看到滞后。采用储能的调频，通过储能调频可以看到曲线是和电网调度指令的曲线是完全吻合的。

关于补偿分摊，这是关于两个细则当中主要涉及到的，一个是分摊，一个是考核。分摊主要是根据它上网电费，还有火电机组的规模等等做出一定的分摊，而这个是在各个地区，等于提前把这个钱先收上来了。总的分摊可以看到计算公式，等于每个月的辅助服务的补偿部分，分摊这个钱最后会奖励给满足调频考核较好的这些火电厂。

各地补偿收益具体的指标。火电机组的调频主要是调解的AGC值，具体补偿的计算公式，D+Kp+Yagc，这个补偿的数值跟各地的情况是有很大的差异的，上面是山西网和蒙西网公式是一样的，对于华北网对Kp取了自然对数+1的，Y值也不一样，简单介绍一下关于Kp值的构成，对火电机组比较了解的可能都知道，我这里详细说一下，K1是调整速率，主要指接到指令以后精确的调高电网指令的输出功率之间的调节时间除上爬坡的速率，精度就是电网调节具体的输出功率。K3值就是响应时间，就是接到这个指令以后多长时间做出动作。传统的火电机组这个Kp值一般1左右，或者不到1或者0点几，好一点的1左右。看一下下面的公式，拿山西为例，假设D值就是每天的调节深度，一天调节深度是有好多次，一般是上百次左右甚至更多次的调节，每次调节不管时间长短，算一次调节，他的调节深度比如多少多少兆瓦，这是一个调节深度，累计在一起这个数值，再乘以Kp值再乘以Y值，后面几个都是系数，这样得出的数值就是每天补偿的钱数。

电厂调频的主要投资方式，一般包括几种方式，一般包括有第三方投资，还有一些基金公司投资等等。通常情况下，一般来说火电厂很少参与投资，但是有的时候火电厂也会参与投资，火电厂和投资方一般要分摊，就是把补偿收益进行分成的，这要看具体的情况，具体的比例一般也不确定，但是投资方一般是拿收益的大头的。

火电机组调频线路上主要的拓补结构，可以看出来，火电机组实际上是通过厂用2万V的线路，经过一次降压以后跟厂用电母线把储能系统接入到厂用电母线，经过一个升压，跟火电机组的2万V直接并联，给上级电网处理。每次调节的时候电网给火电机组下达指令以后，如果下达功率增加的指令，比如原来一个300万机组的火电厂，比如原来是200兆瓦的火电厂，30万机组的火电厂是300兆瓦，原来比如说前一个时刻是200兆瓦，下一个时刻发到205兆瓦，这样储能系统发电功率和火电机组联合出力。火电机组自己慢慢感到电网指令功率的时候，储能就退出来了。整个过程当中，通过控制系统不断计算火电厂的出力和电网调度指令之间的偏差，这个偏差实际上就是反馈给储能系统，来控制储能系统的PCS来决定储能系统这个功率。同时，在下降的阶段，如果是电网公司给火电厂下达一个下降的指令，储能系统就吸收电了，所以储能系统在火电厂当中使用的时候，起始状态不是充满电的状态，一般60%左右的状态，一般能连续满足三次左右连续的发出功率或者吸收功率就可以了。系统的主要控制原理二次控制，AGC调度的指令发出来以后，和DCS系统算出来功率偏差直接给储能系统，控制储能系统出力。

对一个火电厂调频系统，这个投资也是不完全在电池上，跟用户侧和电网侧的储能有很大的区别就是，用户侧和电网侧的储能系统，一般来说电池TCS设备展了很大一头，对于火电厂来说，往往是电池和PCS，这些设备往往只占到系统投资的一半左右，剩下一半很多跟他的工程接入，包括控制系统的控制策略等等，这些东西占了投资额的接近一半左右的投资。

火电机组调频典型得出力曲线，储能的输出实际上就是反向的来补偿机组出力和电网调度指令之间的偏差，机组加上储能的出力实际上能够很好的来满足电网调度的指令。

当前储能市场的主要现状。包括目前政策，目前政策来说，各个地区政策还是有一定的，没有完全都有这方面的相关政策，现在已经出了储能调频政策的，现在新出的有冀北地区，原来主要是山西、蒙西，包括华北网、广东电网，都有储能调频的相关政策。

南方电网也是今年刚出的，南方电网的调频政策和北方的还不是太一样，今天没有详细介绍，他是把K1、K2、K3系数相加的，不是相乘的关系。

储能调频的控制系统，储能调频的控制系统是等于系统的大脑，他的控制系统跟电网侧储能和用户侧储也是有很大不同的，必须实时的对电网调度指令做出一些计算，控制储能系统的出力，这是整个系统当中很核心的部分。

加储能、不加储能的对比结果，没有储能的情况下机组出力存在偏差，包括时间上的延迟等等，增加储能以后能够很好的跟随电网调度指令。

目前储能系统一般来说分为把PCS和电池集装箱做到一个集装箱，或者分开做集装箱，这样实际上一般来说在我们的实际项目当中是看具体情况的，如果用户侧的低压项目一般来说就是把PCS跟储能电池跟电池做在一个储能集装箱里面，像这种火电厂调频项目通常都是需要高压并网的，这种高压并网的项目，包括像电网侧的储能这种项目，高压并网项目一般来说我们是把PCS和升压变压器单独放在一个集装箱了，把储能电池再放在一个集装箱里，一般都采用这种方式来做。这是集装箱施工的一些方案。

关于储能调频的关键因素，一个是包括系统的安全性，系统性的安全性在整个国内储能市场应用的还是以磷酸铁锂电池为主，同时对电池的特性来说，这种储能调频项目属于典型功率型的储能项目，要求的充放电速度比较快，所以对电池的性能指标要求是比较高的，前面有人说过，比如梯次利用电池，一般梯次利用电池是肯定不能做储能项目的，比如梯次利用一般是放电倍率都是比较低的，而对于调频这种项目，像我们现在做的调频项目，一般从配比来看是2C的配比，一般比如像9兆瓦的系统，我们配的是4.5兆瓦时，一般我们配3C的系统，为了保证可靠性，为了保证及时出力，都是提高一个档来用这个电池的。同时包括系统功率的匹配性等等。

在火电厂调频当中，一般选择电池储能系统的配比是安全机组功率的3%，也就是说30万机组一般是配3%，相当于300兆瓦等于9兆瓦的储能，这9兆瓦是他出力的功率，电池一般是配半个小时，就是配到4.5左右的兆瓦时。对于60万机组，一般就配到18兆瓦、9兆瓦时左右，这个是功率性储能系统的特点，配半个小时基本上就能满足连续三次的上升或者连续三次的下降，基本上可以这种情况的。

一般对储能调频项目所做的主要的收支分析，储能调频项目并不是说在一个地区所有的火电厂都可以上这种项目，一般来说我们是先去对当地电厂的整体情况做总体调研，一般会选当前的考核，就是分担考核当中罚款比较多的电厂来做后期调频的经济性测算，同时也跟当地的政策密切相关，具体主要就是前面讲的Kp×D×Y值，Y值比如当地补偿政策好收益快，现在有些地方补偿政策已经开始下调了，像山西原来是15恩，现在已经要调到5了，这样他的收益马上时间也就拉长了。后面就是跟其他情况差不多，包括厂里边一些线路的调研，包括厂里边的接线图，包括安装位置等等这些调研，这个就是一些比较常规的调研了。

这些方面的资料，对火电厂来说，他的情况跟一般的用户侧来说还是有很大的不同的，他后面的计算，包括收益方式的计算等等，真的是一个电厂一个情况、一个地区一个电厂一个情况一起算，不可能按照通用的一个公式直接算出来一个峰谷差价套利那么简单的算出来的。

关于火电机组储能调频的项目，一般我们做这种项目都是3个月左右。

下面是一个具体案例，山西同达的火电机组调频项目，这是我们科陆做的第一个储能调频项目，是去年7月份投入运行的，这个项目收益也是非常快的，实际上是一年左右的时间，基本上应该是收回它的初始投资了。

山西平朔的两个项目设备投入基本上一样，都是30万机组，配的9MW/4.5MWh，一般5个集装箱，升压和变流集装箱5个，包括集控集装箱等等。

这个项目的数据，当时我们算的调频的数据大概一天的收益，好的时候可以达到接近10万左右的收益，最差的时候一般也都在六七万左右的收益，每次调频把Kp值从0.6、0.7最好的时候可以调到5.5以上，通过前面的计算指标可以算出来，每次调频的收益都是非常可观的，一天大概调节，当时的补偿标准也高，所以一般每次大概大几百块钱，一天大概七八万到十万左右的收益水平。

时间关系讲到这里。谢谢大家！

（以上根据北极星储能网速记整理，未经嘉宾审阅）