電網(wǎng)側(cè)電池儲(chǔ)能電站智能調(diào)度方法及商業(yè)模式

 

      儲(chǔ)能電站可以日常參與電網(wǎng)調(diào)峰，滿足長(zhǎng)沙地區(qū)“午高峰+晚高峰”電力供應(yīng)需求，有效降低峰谷差，優(yōu)化負(fù)荷特性；新能源與負(fù)荷出力不匹配時(shí)段，存儲(chǔ)電量，促進(jìn)新能源消納；同時(shí)儲(chǔ)能電站具備毫秒級(jí)響應(yīng)調(diào)度指令能力，能夠參與電網(wǎng)調(diào)頻和調(diào)壓；緊急狀況下，能夠提供快速功率支撐，提高電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性；納入源網(wǎng)荷儲(chǔ)統(tǒng)一管理，與精準(zhǔn)切負(fù)荷系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站源荷快速轉(zhuǎn)換，增加電網(wǎng)安全穩(wěn)定裕度，提升祁韶直流輸送容量。

      在提升電網(wǎng)供電充裕性方面，2019年7月10日至8月30日迎峰度夏期間，儲(chǔ)能電站在負(fù)荷高峰時(shí)段頂峰，有效緩解了湖南省網(wǎng)斷面的負(fù)荷壓力；2019年12月19日，三座儲(chǔ)能電站實(shí)現(xiàn)跨省調(diào)用，在低谷時(shí)段對(duì)河南進(jìn)行調(diào)峰支援，調(diào)峰電力2.6萬(wàn)千瓦，持續(xù)時(shí)間2個(gè)小時(shí)；2020年6月14～18日某500千伏變電站3號(hào)主變停電期間導(dǎo)致該主變下網(wǎng)超穩(wěn)定控制，通過(guò)提前調(diào)整延農(nóng)儲(chǔ)能電站出力，在一定程度上緩解了其所在省網(wǎng)斷面潮流及500千伏變電站供電區(qū)下網(wǎng)負(fù)荷（見圖）。

      在提升電網(wǎng)供電穩(wěn)定性方面，儲(chǔ)能電站在輔助電網(wǎng)緊急控制方面發(fā)揮了重要作用。2020年5月6日，儲(chǔ)能電站完成配合精切傳動(dòng)試驗(yàn)，祁韶直流功率從80萬(wàn)千瓦降為0后，芙蓉儲(chǔ)能電站精切動(dòng)作后立即從滿功率充電轉(zhuǎn)為滿功率放電，實(shí)現(xiàn)功率支撐5.2萬(wàn)千瓦。

      在促進(jìn)清潔能源消納方面，截至2020年8月9日，累計(jì)在低谷負(fù)荷時(shí)段消納湖南省新能源電量6055.76萬(wàn)千瓦時(shí)，同時(shí)在尖峰時(shí)期提高了分散分布式清潔能源發(fā)電并網(wǎng)的消納能力，促進(jìn)了可再生能源消納。不考慮配置儲(chǔ)能時(shí)，預(yù)計(jì)2020年全省豐水年/平水年清潔能源棄電量為26.7億/18.9億千瓦時(shí)。根據(jù)消納能力測(cè)算，每配置1千瓦時(shí)儲(chǔ)能裝置能為系統(tǒng)每年減少400千瓦時(shí)的新能源棄電量，120兆瓦時(shí)的儲(chǔ)能電站2020年可降低全省清潔能源棄電量0.48億千瓦時(shí)。

      在降低碳排放方面，儲(chǔ)能系統(tǒng)在火電機(jī)組出力低谷期間充電，可以增加低谷期機(jī)組出力，降低火電機(jī)組調(diào)峰深度，有效降低機(jī)組單位電量煤耗。示范工程每年可有效減少二氧化碳排放1.6萬(wàn)噸，減少二氧化硫排放480噸，有效促進(jìn)了節(jié)能減排。

      湖南儲(chǔ)能電站能夠通過(guò)中長(zhǎng)期“一充一放”、“兩充兩放”的充放電方案實(shí)現(xiàn)削峰填谷，緩解電網(wǎng)重載；針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景，采用不同的控制策略，能夠發(fā)揮輔助電網(wǎng)緊急調(diào)峰、促進(jìn)清潔能源消納、提升電網(wǎng)供電可靠性等巨大作用，極大地提高了長(zhǎng)沙地區(qū)及湖南電網(wǎng)的穩(wěn)定性。同時(shí)探索儲(chǔ)能電站運(yùn)行經(jīng)營(yíng)的商業(yè)模式，積極開發(fā)儲(chǔ)能電站在電力市場(chǎng)中的交易品種，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站的盈利，豐富了儲(chǔ)能電站的交易模式。湖南省儲(chǔ)能電站的運(yùn)行管理方案可以為評(píng)判各廠家設(shè)備提供參考，為電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能探索不同的應(yīng)用場(chǎng)景提供數(shù)據(jù)支撐，為其他地區(qū)建設(shè)管理電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站提供參考。

本文刊載于《中國(guó)電力企業(yè)管理》2020年08期，作者彭清文、吳東琳、黃際元供職于國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司長(zhǎng)沙供電分公司，黃博文供職于國(guó)網(wǎng)湖南綜合能源服務(wù)有限公司，徐民供職于國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司