儲能聯(lián)合運行交流(03版)

1、儲能聯(lián)合運行交流(03版)第一頁，共29頁。儲能技術(shù)簡介儲能技術(shù)近10年發(fā)展迅速，已經(jīng)有多種產(chǎn)品具備電力級應(yīng)用的條件超導(dǎo)儲能抽水蓄能壓縮空氣鈉硫電池鋰電池鉛酸電池液流電池鎳氫電池飛輪儲能超級電容熔融鹽電池燃料電池第二頁，共29頁。儲能產(chǎn)品的兩個重要應(yīng)用方向功率應(yīng)用和容量應(yīng)用不同應(yīng)用對儲能產(chǎn)品的要求不一樣抽水蓄能是最有競爭力的調(diào)峰產(chǎn)品，其他一些儲能技術(shù)更適合電網(wǎng)調(diào)頻電網(wǎng)調(diào)頻是最近幾年最具商業(yè)化推廣前景的儲能發(fā)展領(lǐng)域功率容量（放電時間）GWW秒級天級離網(wǎng)社區(qū)/家庭應(yīng)用并網(wǎng)電力質(zhì)量調(diào)節(jié)電網(wǎng)調(diào)峰小時級MW光伏路燈等電網(wǎng)調(diào)頻分布式戶用UPS應(yīng)用城市電網(wǎng)備用功率第三頁，共29頁。電力調(diào)頻正在影響火電企業(yè)的

2、經(jīng)營輔助服務(wù)的市場化是中國電力體制改革的確定方向之一電力調(diào)頻是輔助服務(wù)中最重要的內(nèi)容之一，占所有輔助服務(wù)費用的80%以上未來火電企業(yè)承擔(dān)的調(diào)頻任務(wù)會越來越重風(fēng)電和光伏發(fā)電的快速發(fā)展，迅速增加電力調(diào)頻的任務(wù)量京津唐電網(wǎng)2011年7月以后調(diào)頻補(bǔ)償費用已穩(wěn)定在每月3-4000萬元左右山西電網(wǎng)調(diào)頻補(bǔ)償費用每月在2500-3000萬元研究結(jié)果表明，未來并網(wǎng)風(fēng)電的增加，將大幅增加電網(wǎng)調(diào)頻任務(wù)量調(diào)頻業(yè)務(wù)對火電企業(yè)的效益影響調(diào)頻業(yè)務(wù)的收入或者損失，相當(dāng)于直接在企業(yè)凈利潤上做增減，對企業(yè)業(yè)績影響大假設(shè)火電機(jī)組的年凈利潤為2億，若調(diào)頻補(bǔ)償總費用每月增加200萬，則企業(yè)年凈利潤增加2000萬，占年利潤的10%以上第

3、四頁，共29頁。儲能系統(tǒng)提供AGC調(diào)節(jié)的優(yōu)勢明顯采用先進(jìn)儲能技術(shù)進(jìn)行調(diào)頻是未來電力行業(yè)發(fā)展方向多項研究表性儲能系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)頻效果遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)組儲能系統(tǒng)具有快速（毫秒級）精確（大于99%）的有功調(diào)節(jié)能力儲能系統(tǒng)調(diào)節(jié)效果是水電的1.7倍，是天然氣機(jī)組的2.7倍，超過燃煤火電機(jī)組20倍以上（美國西北太平洋國家實驗室，PNNL）占總調(diào)頻容量3.3%的儲能完成系統(tǒng)23.8%的調(diào)頻任務(wù)（2011年NYISO運行數(shù)據(jù)）火電機(jī)組對調(diào)頻信號的響應(yīng)不夠精確儲能系統(tǒng)可以對調(diào)頻信號做出精確響應(yīng)第五頁，共29頁。項目風(fēng)險總體上較低電廠運營風(fēng)險低電廠完全按照原有模式運營，不受儲能產(chǎn)品影響系統(tǒng)安全性有保障，（2011年10月

4、，由北京市科委組織了針對儲能調(diào)頻項目的專家論證會，包括華北電監(jiān)局、中國科學(xué)院工程熱物理研究所、中國電科院、華北電科院、華北電力大學(xué)）儲能系統(tǒng)成熟，技術(shù)風(fēng)險低儲能系統(tǒng)經(jīng)過多年運營，美國已經(jīng)有超過300MW投入正式運營2013年9月，國內(nèi)第一個儲能調(diào)頻示范項目在京能熱電廠正式投運2015年11月，第一個儲能調(diào)頻商業(yè)運行項目在山西京玉發(fā)電廠投運2016年5月，第一個接入600MW火電機(jī)組項目正在京隆電廠實施儲能系統(tǒng)運營維護(hù)風(fēng)險低我們有豐富的產(chǎn)品經(jīng)驗，能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、選型、集成和運行項目采用合同能源管理模式，電廠沒有投資風(fēng)險睿能有實際項目經(jīng)驗，能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行安全的運行與維護(hù)第六頁，共29頁。中國明

5、確支持發(fā)展先進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)2010年國務(wù)院出臺關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定，強(qiáng)調(diào)“加強(qiáng)新能源并網(wǎng)及儲能”2012年國家能源科技“十二五”規(guī)劃中明確提出發(fā)展“大容量快速儲能裝置”預(yù)計在國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃中將繼續(xù)列入儲能技術(shù)2009年推出的兩個細(xì)則已經(jīng)體現(xiàn)按效果付費的精神2016年國家能源局發(fā)布推動電儲能參與“三北”地區(qū)調(diào)峰輔助服務(wù)工作的通知(征求意見稿)國家能源局支持儲能聯(lián)合火電機(jī)組參與AGC調(diào)頻大政方針產(chǎn)業(yè)政策技術(shù) 支撐現(xiàn)有的兩個商業(yè)化項目已經(jīng)論證了儲能技術(shù)可行性第七頁，共29頁。美國AES公司在美國西佛吉尼亞州投資建設(shè)的3.2萬千瓦鋰電池儲能調(diào)頻站在2011年第三季度

6、投入商業(yè)運行。該項目采用A123 Systems公司的儲能系統(tǒng)，是迄今為止，世界上最大的儲能調(diào)頻電站。國外儲能產(chǎn)品的商業(yè)應(yīng)用第八頁，共29頁。美國AES公司分別于2009年和2011年在該公司位于智利的兩個火電廠分別配置了12MW和20MW的儲能系統(tǒng)，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，效益顯著。該公司已經(jīng)在2012年8月完成了又一個20MW儲能系統(tǒng)的立項工作，預(yù)計2014年年初投入運營。國外儲能產(chǎn)品的商業(yè)應(yīng)用第九頁，共29頁。美國PJM電力市場2011年投運3MW超級電池儲能業(yè)主：東賓公司國外儲能產(chǎn)品的商業(yè)應(yīng)用第十頁，共29頁。國外儲能產(chǎn)品的商業(yè)應(yīng)用美國紐約電力市場2011年投入運營20 MW飛輪儲能第十一頁，共

7、29頁。全球首個MW級火電聯(lián)合儲能調(diào)頻項目已經(jīng)投運一年半項目建設(shè)期短，工程簡單2013年4月開始現(xiàn)場實施，至2013年7月底完成安裝調(diào)試現(xiàn)場土建和電氣施工為主，儲能系統(tǒng)到達(dá)現(xiàn)場后的調(diào)試時間為3周項目運行安全穩(wěn)定，效果顯著在電廠和睿能公司的共同努力下，機(jī)組AGC調(diào)頻性能躍居華北網(wǎng)第一名第十二頁，共29頁。調(diào)試運行過程，機(jī)組Kp值得到改善，并且調(diào)頻性能比較穩(wěn)定儲能系統(tǒng)運行后，Kp比機(jī)組自身提高約30%每天的Kp值波動較小儲能調(diào)試運行過程中Kp值在3.5以上2014年6月后，電廠和睿能密切配合，機(jī)組Kp排名躍升全網(wǎng)第一機(jī)組和儲能系統(tǒng)協(xié)同控制取得最佳運行效果儲能配比越大，對機(jī)組的要求會越低Kp性能達(dá)到

8、5.0，成為全網(wǎng)第一，明顯高于排名第二的機(jī)組項目運行效果顯著1第十三頁，共29頁。項目運行效果顯著22013年9月下旬儲能投入試運行，性能及補(bǔ)償收益相比機(jī)組9月中旬提升明顯；2014年6月，機(jī)組與儲能進(jìn)一步調(diào)整后，調(diào)節(jié)性能達(dá)到全華北第一，補(bǔ)償費用也大幅增加。第十四頁，共29頁。能源局領(lǐng)導(dǎo)、電網(wǎng)和電廠相關(guān)人員積極支持國家能源局和華北能監(jiān)局領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場了解運行效果作為政策試點項目，我們定期匯報運行數(shù)據(jù)，支持能源局制定相關(guān)政策電廠領(lǐng)導(dǎo)和各專業(yè)人員積極配合，本項目有望成為行業(yè)標(biāo)桿Kp值最高時已達(dá)5.0第十五頁，共29頁。石熱儲能項目獲得各方認(rèn)可儲能調(diào)頻系統(tǒng)響應(yīng)速度快，控制精度高，響應(yīng)特性遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組

9、，對機(jī)組AGC性能改善明顯，運行安全可靠，系統(tǒng)生產(chǎn)正常，技術(shù)及經(jīng)濟(jì)效果顯著。石熱電廠驗收結(jié)論華北電網(wǎng)公司調(diào)度中心認(rèn)為儲能系統(tǒng)調(diào)頻性能突出儲能調(diào)頻系統(tǒng)響應(yīng)速度快，控制精度高，響應(yīng)特性遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組本項目是2012年北京市重大科技項目，已于2014年2月順利驗收通過已經(jīng)在準(zhǔn)備進(jìn)一步申報電力系統(tǒng)的科技進(jìn)步獎第十六頁，共29頁。京玉發(fā)電廠火電聯(lián)合儲能調(diào)頻項目成功運行第十七頁，共29頁。項目概況京玉電廠2號機(jī)組儲能輔助AGC調(diào)頻項目概況儲能系統(tǒng)配置容量：項目總?cè)萘?MW，配置3套鋰離子電池儲能單元，單套儲能單元額定能量1.477MWh，最大充放電功率3MW。儲能系統(tǒng)安裝位置：儲能系統(tǒng)安裝于主廠房南側(cè)

10、，占地面積約600平米。儲能系統(tǒng)工作方式：自2015年6月項目開工建設(shè)，2015年10月完成工程建設(shè)和設(shè)備調(diào)試工作，2015年11月3日起正式投運山西電網(wǎng)ACE調(diào)節(jié)模式。第十八頁，共29頁。儲能火電聯(lián)合調(diào)頻原理儲能的功率指令響應(yīng)能力響應(yīng)速度：1秒功率精度：99%調(diào)節(jié)范圍：2儲能額定功率快速折返：上調(diào)下調(diào)瞬間轉(zhuǎn)換全面提升機(jī)組響應(yīng)時間、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度第十九頁，共29頁。儲能系統(tǒng)接入方案 本方案以高廠變方式接入，儲能系統(tǒng)不會對機(jī)組本身及正常運行造成任何潛在影響，不會增加機(jī)組的運行風(fēng)險。項目接入不會影響火電機(jī)組的正常運行第二十頁，共29頁。項目運行效果顯著2015年11月3日11時起，京玉電廠2號

11、機(jī)組儲能調(diào)頻項目正式投入山西電網(wǎng)ACE模式運行日均有效調(diào)節(jié)深度1565MW，日均AGC補(bǔ)償收益7.28萬元第二十一頁，共29頁。儲能項目ACE模式運行曲線分析 山西電網(wǎng)調(diào)頻連續(xù)折返次數(shù)較多，有利于發(fā)揮儲能系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢，進(jìn)而有效降低機(jī)組運行強(qiáng)度第二十二頁，共29頁。先進(jìn)儲能系統(tǒng)可為火電企業(yè)顯著增收按照調(diào)頻效果付費是未來的行業(yè)改革和發(fā)展方向華北電網(wǎng)已經(jīng)試行類似的模式，預(yù)計未來將不斷深化電網(wǎng)調(diào)頻的市場化是下階段的改革重點儲能系統(tǒng)能夠幫助火電企業(yè)實現(xiàn)大幅增收調(diào)頻補(bǔ)償=調(diào)頻任務(wù)（MW)（Kp）Yagc一方面儲能系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)綜合調(diào)節(jié)性能Kp大幅提升另一方面增加調(diào)頻任務(wù)量改善的Kp值能夠使得機(jī)組分配到更多

12、的調(diào)頻任務(wù)日任務(wù)量（MW）K值日調(diào)頻補(bǔ)償費用月調(diào)頻補(bǔ)償費用年調(diào)頻補(bǔ)償費用火電機(jī)組10002.52,00030萬元約300萬增加儲能后45005.06,000180萬元約2000萬第二十三頁，共29頁。政策支持及電網(wǎng)意愿政策支持有保障國家能源局在2014年4月召開了“輔助服務(wù)深度試點工作啟動會”會議明確指出“鼓勵采用儲能等新技術(shù)提高發(fā)電設(shè)備輔助服務(wù)提供能力”。能源局華北監(jiān)管局在工作展望中提出“鼓勵儲能等單獨或配合火電、風(fēng)電機(jī)組參與AGC調(diào)節(jié)”的計劃華北監(jiān)管局明確指出在下一步工作中將儲能等新能源技術(shù)納入輔助服務(wù)范疇，同時，逐步建設(shè)區(qū)域調(diào)頻市場電網(wǎng)客觀需求急迫AGC調(diào)頻電源以火電為主導(dǎo)致的電網(wǎng)調(diào)頻能

13、力不足難以改觀風(fēng)電和光伏引起的電網(wǎng)調(diào)頻困難逐步顯現(xiàn)華北電網(wǎng)支持優(yōu)質(zhì)AGC調(diào)頻電源的引入，提升調(diào)頻能力第二十四頁，共29頁。華能左權(quán)發(fā)電廠儲能調(diào)頻項目設(shè)想建設(shè)先進(jìn)儲能項目參與AGC調(diào)頻15MW儲能系統(tǒng)將能夠?qū)ψ髾?quán)電廠AGC調(diào)頻帶來顯著改善，使左權(quán)電廠成為山西電網(wǎng)中AGC調(diào)節(jié)性能最好的電廠。由睿能公司投資，通過AGC調(diào)頻獲得收益，利益共享項目前期論證及需要一定時間，產(chǎn)品訂貨周期為半年，建設(shè)時間3個月將選擇國外具有成熟應(yīng)用經(jīng)驗的鋰電池系統(tǒng)規(guī)模：9MW時間：2016年投資：約6000萬元產(chǎn)品：國外成熟系統(tǒng)能夠顯著改善機(jī)組AGC調(diào)節(jié)性能，提高兩個細(xì)則收益。另外相對于機(jī)組自身快速跟隨AGC指令，儲能的投入

14、可以減少機(jī)組磨損，延長機(jī)組大修周期。必要性第二十五頁，共29頁。2015年左權(quán)電廠輔助服務(wù)運行情況電廠凈收入考核補(bǔ)償AGC補(bǔ)償考核返還補(bǔ)償分?jǐn)?015年1月左權(quán)發(fā)電廠72.02 4.80 124.49 108.928733.60 81.28 2015年2月左權(quán)發(fā)電廠61.64 6.06 118.25 107.651421.15 71.69 2015年3月左權(quán)發(fā)電廠128.83 19.90 258.08 116.140844.03 153.38 2015年4月左權(quán)發(fā)電廠43.04 15.27 194.15 145.819648.26 184.10 2015年5月左權(quán)發(fā)電廠-39.53 12.07

15、 118.51 59.138443.01 188.99 2015年6月左權(quán)發(fā)電廠-55.50 18.69 118.88 97.984341.60 197.28 2015年7月左權(quán)發(fā)電廠-12.07 34.58 138.52 99.237679.56 195.58 2015年8月左權(quán)發(fā)電廠3.51 16.88 142.17 107.4548.58 170.36 2015年9月左權(quán)發(fā)電廠-19.75 11.84 90.01 54.66522.85 120.77 2015年10月左權(quán)發(fā)電廠40.76 10.48 128.02 51.64828.74 105.52 2015年11月左權(quán)發(fā)電廠-36.54 52.43 74.28 10.24 29.62 88.01 2015年12月左權(quán)發(fā)電廠-99.409944 121.5946784.095848.416520.929731 82.840805 第二十六頁，共29頁。合