中国电科院：储能在新能源发电中的典型应用

“在风电、光伏电站加一些储能系统应该是一个有效的途径，通过示范工程也证明。”

——中国电科院专家

聚焦新能源、新材料、新制造，整合新能源、储能产业链资源，以资本助推储能技术落地、市场繁荣。2019年5月8日，梧桐树资本、阳煤集团将举办“新能源、新技术、新未来，重新定义未来能源结构暨梧桐树阳煤智能制造基金发布会”，北极星储能网、电力头条APP全程直播。来自中国电科院的专家带来题为《储能在新能源发电中的典型应用》的主题演讲。

直播地址：“新能源、新技术、新未来，重新定义未来能源结构暨梧桐树阳煤智能制造基金发布会”

各位同仁大家好，非常高兴能有这个机会和大家做一些分享。首先我简单介绍一下我们中国电科院，是国家电网公司下述的一个研究院，专门给电网公司各项业务提供一个支撑。我们下面一有17个所、3个中心，我们电工所专门充实储能研究的，我们2007年开始成立，在这10多年时间做了一些事情，主要做示范工程的前期的一些规划设计。包括后期整个储能系统的一个检测，包括一些标准的制定，所以这块我们有机会期待和大家进行一些好的合作。

今天我重点把我们在新能源发电当中储能做的一些示范工程和大家进行一个分享。我主要从三个方面，第一个是我们国家储能做到什么程度了，尤其和新能源配合做了哪些工作和大家分享一下，第二个是在新能源发电中有很多经典的示范工程和大家进行一个分享。第三个是得一些小的结论和建议。

大家可以在其他地方见过一些，电网分发、输、配、用这四个部分。对这四个环节进行验证。比如在发电端，最开始有证明了储能和风电光伏配合，作用比较明显。后来在辽宁是储能和风电单独配合，证明可以大幅度提升风电的能力。在青海的格尔木，是针对光伏煤电，证明储能和光伏配合可以大幅度减少弃光，提高整个光伏的能力。在发电端和火电配合作用也明显，在山西做了很多，尤其是储能系统和常规火电技术配合。所以在发电端不管是和风电、光伏，还是和常规火电配合作用都比较明显。

在输电和配电领域作用也明显，李总也介绍了，不管在江苏、河南有大量的示范工程，实证了对整个新能源的消纳是有积极的作用的。在用户侧作用就更多了，尤其在江苏，在用户侧的储能系统很多，借助储能和江苏迅速的相应配合起来，使用户端调整起来更灵活。

下面我把这个储能在新能源当中的简单原理和大家介绍一下，第一个是风电配合，可以起到平抑风电功能波动的作用。这个是风电示意图，借助储能的输出使得整个风储更加平复，这块风电功率波动依托863项目得出两个指标，每分钟波动率2%，每10分钟7%。另一个是借助储能系统使整个风电和光伏跟踪计划出力能力大幅提高。我们做一个假设，假如我不进风的时候，意味着把你风电接进来，把火电相应的下去，或者要调动一些相应的风能，这个时候又是紧急调动火电。当我超出这个规格，我进行充电，把黑色的线拉到上面蓝色的线，总之通过储能控制使误差口旨在正负10之内，这是我们国家很多风电按10%配置的道理。另外一个就是借助储能单元使风电波动率速度抑制，有一个缓冲时间，这是在风电里面三大作用。

另外是在光伏里面，在光伏电站有一条线，比它高的时候就产生这种奇光，这个线通过放电放出去，整个光伏电站瘦高变成矮胖，这块人们进行有益的尝试，有些加在光伏电站直流测，通过这些实证证明在这些系统里面储能能起到典型的作用。

另外一个就是调频。大家知道由于火电机组受爬坡率的一些约束，调整反应提升有延迟。在咱们山西在火电机组里面使它KB性能得到一些提升，储能输出，使它跟踪能力得到大幅提升。其实20倍左右比较客观一些，所以储能和火电配合可以使它调频能力得到大幅度提升。

刚才从道理上证明了储能不管在和火电、风电有它的作用。下面我们设置了一些经典的工程证明了。由于时间原因，我主要讲五个工程，也是紧扣主题。

第一个是比较早的，做的国家风光储能示范工程，二期正在积极推进当中，借助张北的示范工程主要验证几大作用。张北的项目，中间加了好多类型的单元，有磷酸铁锂电池，我们重点验证什么呢？就是不同类型、不同时间尺度的电池之间互相配合，更好的给这个风电光伏服务，让它能更好的接到电网中去。

它的运行模式大概有六种，在张北重验证了两个作用，第一个是跟踪计划出力的能力，第二个是平移，把这个波动给它抑制住，这当年是一个硬性指标，2%到7%，通过张北示范工程证明能起到这个作用。

另一个示范工程是辽宁的卧牛石，我们辽宁有个地方是卧牛石，在卧牛石风储系统里面不仅验证了张北的跟踪计划出力和平移，还做了两个工作，一个是紧急响应和支撑功能，借助储能单元，我们国家有一个指导细则，这是第二个工程。

第三个工程是在甘肃，针对风电机组，我们加了两种储能系统，一种是功率型的，一种是能量型的，配合起来，选了四条配线，一条选了3GW的机组，在这个机组的机舱内把风电打开以后，借助储能单元店主锂电池储能单元提升整个风电厂的四信，可控、可观。

另一个示范工程是在光伏里面加储能单元，我们国家光伏发展很快，尤其在青海地区，在格尔木光伏日早资源很好，所以光伏建了很多，在近几年会发生实质性的变化，通过我们一些测算，在格尔木地区光伏的极限是500万，现有的建好的400万，后续还在建。

我们加了15MW/18MWH的锂电池储能系统，使整个光伏电站联合运行，嵌到电网的运行方式中。这是光伏组件的示意图。这是我们储能单元的，15MW/18MWH是储能系统，每个是有6个500KW组成，这边是电池单元，另一边是SVG。

就在格尔木项目里我们做了两个工作，一个是联合调度的管理监控系统，靠这个系统使整个光伏储能单元进行一些实际监控，大家可以看出每个储能单元的状态、功率组效，都能观测到。

除此之外青海调度在西宁，在西宁电网里面镶嵌了一个模块进来。大家看到这边是一些数据，通过实证，不管是晴天、多云天都能完成相应的充放电的效果。

大家可以看出，我们举这个例子，光伏误差很高，其他几个天气都是这种状态。所以我们这儿进行一个统计，光伏跟踪误差小于5%的概率比较低，大家看到60多、50多，要求跟踪小于5%，概率小于90%，这个工程做完我觉得还是比较成功的，在格尔木的其他地方、以及后期的甘肃、新疆，已经都产生了类似的一些示范工程，也验证了它的典型作用。所以后来在青海推行政策，新疆近期也推出加15%配置储能，这个工程给这些政策的出台奠定一些基础，也出现一些相应的商机。在光伏里面加一些储能，我个人还是比较看好。

在青海鲁能集团，风电是400MW、光伏200MW，以及光热还有储能，这是典型的示意图。整个组成电站的中间有一些简单的参数，通过搭积木的方式把它连起来。运行模式，通过监控单元，使整个系统能良好的运行。这边是和光伏、风电、光热配的一个整个能量的示意图。

整个系统是采用虚拟同步发电机技术实现一次调频调压。第二个就是跟踪计划出力曲线能力，也使这个工程有作用，保证发电功率的预测，包括和光热、各方面的一些配合，使外送功率调动，良好进行。包括一些频率的一些控，大家可以看到PCS采用虚拟同步机控制技术。在快速调节上也是有一些明显的作用。

刚才我快速的给大家储能在新能源当中的一些比较有代表性的案例和大家分享一下。下面得几个小的结论，和大家分享一下。

在前面几个专家也提到了，发展比较快的，长寿命、低成本、高转换效率，这几个是商业化推广的必要条件。在风电、光伏电站加一些储能系统应该是一个有效的途径，通过示范工程也证明。另外一个，随着江苏、河南、河南陆续建设大规模储能电站，给我们有一些丰富的经验，奠定了良好的基础，我坚信储能有美好的明天。

以上是我们的代表性储能项目，大家有兴趣欢迎大家去参观。谢谢大家。

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