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阳光电源周安如:现有储能调频项目全部投运后广东调频市场趋于饱和

北极星储能网  来源:北极星储能网    2019/10/8 13:38:32  我要投稿  

北极星储能网讯:截至2019年Q3,广东省所有的储能调频项目是25个左右,这些已经基本招标,其中有21家已经完成了招标,包括21报储能调配系统,共18585万千瓦火电装机。我们预计今年年底之前广东省储能调频累计规模可能会达到450MW左右。

——阳光电源储能销售事业部战略研究总监周安如

2019年9月25日-26日第二届中国储能西部论坛在青海举办。本次会议由中国能源研究会储能专委会,青海大学,黄河上游水电开发有限责任公司,国网青海省电力公司,青海能高新能源有限公司,华能清洁能源技术研究院,中关村产业技术联盟联合会,中关村海东科技园等联合主办,青海省清洁能源高效利用重点实验室、中关村储能产业技术联盟承办。北极星储能网对论坛进行全程直播。

阳光电源储能销售事业部战略研究总监周安如在分论坛“储能参与辅助服务的路径与方式探讨”中,做了题目为“储能系统集成关键技术与调频辅助服务市场经验分享”的演讲。

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阳光电源储能销售事业部战略研究总监周安如:

各位专家、各位同仁,大家上午好!

我的报告主要分为四部分,第一部分是储能系统的应用场景及典型解决方案,第二部分是储能系统集成的关键技术,第三部分是以广东市场为例分享下调频辅助服务市场的一些思考,最后一部分向各位介绍下阳光电源的储能业务布局与实践。

第一部分、储能系统典型解决方案。

(1)关于调频辅助服务市场,截至目前,全国启动调频服务规则市场的省:广东、山西、蒙西、京津唐、山东和福建。未来1~2年,除了这6个省以外,可能还有包括四川、甘肃、江苏在内的8个省市会启动调频辅助服务市场。(2)关于电网侧储能场景,目前主要是河南、湖南、江苏、北京、广东;主要是适用于电网调峰调频需求比较大干路电网节点,就是配变站,还一个就是输电通道的送端与受端配置储能,以增强电网的灵活调节能力。(3)关于用户侧,这个是今年降温比较明显的,解决方案可以是交流侧耦合,也可以是直流侧;主要可是实现峰谷套利,需求响应,免费管理。(4)关于微电网,主要是供电不稳定或者不足的地区,在柴发的基础上,加了风光储之后,可以实现并离网、降低供电成本、减少环境污染,并且能够兼容多种电源的接入。

第二部分、储能系统集成的关键技术。

上述比较典型的应用场景,每种应用场景的背后,最关键的还是储能系统的集成能力与技术。系统集成,主要还是几块,第一个是安全,安全是第一位的;第二是高度的集成,各位专家提到所有的系统集成商是简单把一些设备,定时系统集成在一块,把各家的系统集成商拢在一块就可以了,除了电池本体之外,其他的一些高速的集成,可以避免各个设备供应商之间的扯皮,以及各个设备之间的保护逻辑和兼容性;第三个是高效率,高效率就是收益;第四个就是高集成和高安全的最新保障——智能化。

下面我想针对这四个方面,分别展开。

高安全:我们始终认为并坚持认为安全是设计出来。

首先,从BMS层级看,阳光电源将BMS的电池系统的安全监控分四个层级,一个是最底层的电池本体的管理,6路电压采样阳光可以实现6电压的精度保持3毫伏以内,5路温控阳光可以实现1摄氏度以内。BC级的电压监控,阳光可以实现电压采样的5V以内,电池柜级别的SOC精度阳光可以控制在3%以内,SOH精度可以控制在5%以内。

其次,熔断保护方面,阳光电源设计了直流侧四级熔断保护,直流侧发生短路时,分级熔断机制,实现直流侧逐级保障保护。

再次,精细化温控方面,安全最本质、最核心的还是管理电池的一致性,温控也是非常重要的,阳光的温控可以实现模组内的温差小于3摄氏度。集装箱内的温度可以控制在23±5摄氏度。

最后,安全消防这块,因为电池板体本身是不安全的,消防主要设计理念是预防为主,消防结合。阳光电源的消防方案设计机理是基于火灾动力学的机制去制定消防方案,目前主要是跟全国唯一一个火灾国家重点实验室——中国科学技术大学火灾国家重点实验室进行合作。

高效率:阳光电源储能系统集成设计的整体效率,直流侧可以达到90%以上。

高集成:集成这块,这一页PPT以一个2.2MWh为例进行展示,所有设备集成在一个集装箱内,当然PCS和MV也可以独立于电池系统集成在不同的集装箱内。阳光PCS领先的技术优势和高性能特点主要是:可实现多机交流直并,高低压穿越、SVG无功补偿、VSG虚拟同步技术、快速响应、兼容并快速切换并离网模式。

更智能:

(1)综合管理、全方位监控。首先是底层的设备层级的检测与感知,第二个是电池系统、电气设备系统之间的通讯,第三个层级是7×24小时的实时在线监控、快速响应报警机制。

(2)EMS能量管理。阳光电源对每个储能项目,都会针对该项目的应用场景,根据每个场景制定相应的能量管理策略(如基于用户侧的电力负荷曲线或发电侧的发电计划等运行数据),在能量管理与运行策略基础上,设定相应的控制算法,并进行仿真,验证,这个验证是系统级的验证。

(3)故障诊断与定位。储能BMS和PCS有故障的录播和诊断的功能,一旦发生故障,可以快速的上传到系统,可以准确定位故障点。

(4)本地和远程监控。除了本地监控之外,还有远程的监控功能,具备数据的展示,分级管理,考核。EMS不仅针对于某个场景,还可以进行全场景的能量综合管理与协控,进行综合的协调控制,场景元素可涵盖光伏、风电,火电、电网、负荷、微网、储能等。

第三部分、以广东市场为例分享一下阳光电源在调频辅助服务市场的实践经验。

大家知道,2017年11月份的时候,南方能源局下发了《广东调频辅助服务市场交易意见稿》,2018年的8月正式发布了广东2017版的双细则,里面包括了调频辅助服务的试运行版,2018年8月底,广东能源局,经信委、发改委发布了一个辅助服务规则,现在按照这个规则来运行。当前已有广东、山西、京津唐、蒙西、山东、福建和四川已启动,但每个省的调频规则从市场主体、补偿计算规则、竞价排序规则、补偿内容可能存在一定程度的差异都。广东调频补偿分两块,一个是里程补偿,一个是容量补偿,其中里程补偿跟山西、山东比较相似,即里程补偿=里程×结算价格×性能指标平均值K。

K值,相当于调节速率,以及响应速率调节的速度,只不过调节速率的权重取了50%,响应速度和调节速率取了25%,K=0.25×(2×K1+K2+K3)。规定是调节速率每分钟爬坡1.5%。响应速度也是参照美国的,K2发电单元实际的响应时间是5分钟,有些地方不一定是5分钟。精度是发电单元误差除以允许的误差,有些是1.5,有些地方是1.1%。

结算价广东采取了规划指数放大的过程,相当于一个系数,采取每个发电单元前7个工作日的P值,就参数,排序的标准是报价除以参数,一般情况下除以最大值是小于1,大于0的范围,广东是一个放大的过程,甘肃最近征求意见稿是没有这个过程,直接报价,就是出清价,作为结算价格。

出清是电力调度机构根据各发电单元的里程排序价格,以发电单元AGC投运状态,出清的超短期发电计划是否满足中标发电单元调频容量要求为约束条件,从到高依次进行出清。

据我们研究了解,截至目前,2019年Q3,广东省所有的调频项目是25个左右,这些已经基本招标,其中有21家已经完成了招标,包括21报储能调配系统,基本上18585万千瓦。我们预计今年年底之前广东省调频的规模可能会达到450左右。

再跟大家分享四个数据。

第一个是6亿,这个数据是广东省调频补偿的总额,当前广东省年度调频补偿总规模基本上是这样的规模,如果说这25个项目全部投运,广东调频市场肯定饱和。整个南方电网除了广东的调频缺口稍微大以外,其他的四个区域调频缺口是平衡的态势,能两到三年,三到五年,根据规划也不会有太大的缺口,即广东省整个调频的需求,总额在6亿左右。

第二是个3%,根据功率的配置,储能的配置一般是发电厂容量的3%左右,我们也在思考为什么定3%,大家可以看一下甘肃的调频规则,可能未来运行不一定是3%。

第三个是2C,2C是不是真的适用于调频,实际运行数据是不是支撑这个调频,有待于最后的检验。

第三个是直控,前段时间华润海丰电厂投运的调频储能项目采取电网直调直控制式,是机制上的重大突破,这个直控除了参与AGC调频之外,还可以打工做兼职,参与电网的调峰。相当于AGC调频的储能项目,除了参与AGC调频收益之外,还可以额外的获取调峰的收益,这是机制上的突破,这个机制如果说在全国去推广,可能不会有用户侧、发电侧、电网侧,这个概念会越来越模糊。用户侧是直接电网直调的模式,我们希望是这样去发展。

第四部分、阳光电源的储能业务布局。

阳光22年一直专注于电力转换技术,致力于成为清洁电力转化技术的全球领导者,作为全球逆变之王,作为全球领先的储能系统集成商,始终专注于清洁电力转换技术的研发和创新,是典型的技术实力派。

阳光的业务主要是光伏、储能、风能、电动车、浮体和清洁能源电站运维业务,其中,光伏分两块,一个是逆变器,一个是电站的集成业务。

阳光的业绩去年实现了104亿,预计2019年会上新的台阶,进入新的发展阶段。通过排名看,全球连续4年,国内连续10年都是第一位的,发货量看,总的发货量覆盖了全球60多个国家和地区,累积的发货量87GW。

阳光在储能方面的布局,锂电池的产能在5GWh左右,年产储能变流器8GW。

阳光作为一个储能系统集成商,阳光布局储能领域所有的业务,包括电池,PCS,EMS,监控,本地控制,其他的辅助配件都有。

产品型谱上,阳光电源根据不同国家,或者不同场景的需求,有不同型号的产品。储能系统、电池系统以及PCS,其中PCS功率分布从50KW到2.5MW全覆盖,另外还有EMS、BMS和监控系统,这里仅列部分产品的展示。

这个是第三方的排名,全球和国内储能市场,均排名第一。

最后想跟大家分享的是阳光从08年到现在,11年来在全球各个场景的项目实践的经验,超过800个系统集成项目。

第一个是今年青海风储项目,23.5MWH。还有是去年的青海共和项目,是光储耦合的。第三个是北美的光储耦合,42MWH,0.25c。

第二块是火储调频,第一个是山西和坡,9MW/4.5MWH。电网侧的是长沙榔梨。这是德国的8.5MWh的独立储能,希望国内的发电储能是电网可以直调的独立储能,可以参与多种辅助服务。

用户侧去年和今年的海螺水泥厂,这个项目是一个峰谷套利,还有电费管理,还有电力需求响应。这就是改善负荷曲线,管理电费。

这是扬子江船厂的项目,这是磷酸铁锂电池,这个项目的亮点是采用双层叠加的设计,节省面积50%。

我就汇报这些。谢谢!


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