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電網直控: 廣東儲能告別"各自為政"

為貫徹落實國家促進儲能產業發展戰略方針,針對廣東電廠側儲能產業發展瓶頸,廣東電網迎難而上、大膽嘗試,在國內首創電廠側儲能直控模式,將電源側儲能的單一應用延伸至電網系統功能范疇,引導儲能調度從電廠側控制走向電網直接控制,大大豐富了電源側儲能的應用場景,實現儲能商業模式新突破。

廣東儲能異軍突起:領跑者和破局者

2018年9月,廣東電網正式啟動調頻輔助服務市場。廣東電網運用改革這只看得見的手,建立市場規則、打造平臺生態;運用市場這只看不見的手,通過市場激勵,驅動更多投資主體投入調頻服務,儲能產業也在其中迎來了業務應用新場景。12月,南方區域首個電廠側儲能項目云浮電廠9MW/4.5MWh儲能輔助調頻項目進入廣東調頻輔助服務市場。項目良好的經濟效益引發廣東及南方區域儲能產業蓬勃發展。

2019年廣東儲能調頻異軍突起,成為國內儲能產業最為火熱的市場。目前廣東在建及規劃中的電廠側儲能項目已超過20家,總規模接近300MW。

雖然廣東的儲能項目建設如火如荼,但隨著電廠側儲能規模的不斷增大,儲能輔助機組調頻的市場效益將趨于飽和。實際運行的電廠側儲能因機組原因不時出現閑置。而儲能是電力系統中稀缺的靈活調節資源,其在削峰填谷、緊急控制等眾多應用場景仍有巨大潛力可挖掘。但受商業模式的限制,眾多的電廠側儲能“各自為政”,沒有相互配合及電網的統一指揮調度,就像散兵游勇,難以充分發揮儲能這把“利劍”的作用,解決新能源消納、大電網安全穩定運行等系統難題。

缺乏電網的統一協調控制,電廠側儲能無法應用于多種場景、難以實現單一商業模式的突圍;電網也難以充分利用儲能的靈活調節能力、為系統帶來效益,儲能的價值未能充分體現。

作為電源側儲能應用領域的領跑者,廣東如何在狹窄的跑道上突破產業困局,成為業內的聚焦點。

困局中求變:小漠電廠直控試點創新

汕尾小漠電廠儲能規模30MW/15MWh,是國內規模最大的電廠側儲能輔助調頻項目,也是國內首個電廠側儲能直控創新試點。該項目由廣東電網電力調度控制中心牽頭,華潤電力有限責任公司(小漠電廠)作為試點實施單位。

該儲能系統可配合電廠內2臺1000MW燃煤機組參與調頻,也可以根據電網需要和機組、儲能的狀態,靈活切換至直控模式。直控模式包括了削峰填谷、獨立調頻、緊急控制等電網側儲能的功能范疇,在電網需要時可將控制指令直接發送至儲能系統。直控模式打破了電源側儲能的單一應用模式,大大豐富了電源側儲能的應用場景,讓電廠側儲能有了更多樣化的盈利方式,擴寬了儲能應用市場,為儲能產業注入了新的活力。

同時,直控模式也為電源側儲能參與電網靈活性調節、發揮儲能系統化效益提供了嶄新的思路。通過直控調度模式的革新,極大盤活了電網內的閑置儲能資源,可顯著提高大電網安全穩定性和新能源消納能力,有效避免大停電事故,讓儲能真正成為構建“清潔低碳、安全高效”的現代能源產業體系的“利器”。

例如,由于廣東負荷峰谷差大,夜間火電機組常常需要退出調頻模式、進行深度調峰,輔助機組調頻的電廠側儲能將因此閑置。此時儲能可響應電網的充電指令,為電網提供調峰服務,并依據《南方區域電化學儲能電站并網運行管理及輔助服務管理實施細則》,獲得500元/MWh的補償,實現減少閑置、最大限度地發揮儲能的作用。簡單地說,儲能從前只能打一份工領一份錢,儲能仍有余力、電網也仍有需求;直控模式推廣后,儲能可以打3、4份工領3、4份工錢,電網的需求也可得到滿足,實現雙方共贏。

后續隨著電力市場的深入,儲能獨立參與調頻市場、緊急控制等市場品種或補償政策會不斷完善,電廠側儲能的商業模式也會越來越豐富。廣東電網充分發揮能源價值鏈整合者作用,利用直控模式搭建生態平臺,催生出了“儲能+”模式下的多種應用場景疊加的全新商業模式,引領了儲能產業升級的新增長點。

直控模式:用技術創新促產業發展

廣東電網電力調度控制中心秉承“用技術創新促產業發展”的理念,組建了儲能專項攻關團隊,攻克了直控的商業模式、技術條件、控制方式等眾多技術難題,并得到了南方電網、廣東電網等上級領導以及能源監管部門的大力支持。

在直控模式建設過程中,最大的技術難題是緊急控制模式。希望可以充分利用儲能毫秒級快速響應能力,構建電網快速控制安全防線,以提高電網在大機組跳閘等大擾動下的快速恢復能力。這是儲能與常規發電機相比最大的優勢,也是最能體現其價值的應用場景。

然而由于現有技術系統的限制,難以實現毫秒級的遠方控制,只能以就地控制為主,難以充分發揮電網的統籌協調作用。為解決這一難題,廣東電網調度控制中心集合了新能源、自動化、通信、網絡安全等各個專業的力量以及國內自動控制領域、儲能系統集成領域的專家,從系統構架、通信方式、控制策略等方面進行了全面的優化升級,極大縮短了控制的時間,實現了在電網故障情況下儲能的毫秒級控制,大大提高了電網的快速控制能力。

儲能直控技術創新打通了商業模式的技術壁壘,為電廠側儲能發揮系統效益、參與系統調節奠定了技術基礎,為構筑能源轉型趨勢下的電網安全新防線提供了重要手段。

未來,廣東電網調度控制中心積極將電廠側“儲能+”應用模式向全省推廣,并繼續豐富其它直控功能,持續推進相關政策和市場規則的動態優化,構建儲能應用市場新生態。

注:作者供職于廣東電網電力調度控制中心

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