芻議火電廠儲能調(diào)頻的應(yīng)用前景

陳宏昌 李大鵬

摘要：本文集中探討儲能的必要性，另外還論述了儲能系統(tǒng)配比、電廠調(diào)頻的原理、儲能電池的集裝施工方案、相關(guān)效益指標(biāo)和儲能調(diào)頻的投資方式等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：火電廠;儲能調(diào)頻;應(yīng)用前景;探討與論述

引言

我國現(xiàn)目前正在構(gòu)建環(huán)保節(jié)能的綠色經(jīng)濟模式，在火電廠當(dāng)中進行生產(chǎn)實踐需要加強對于節(jié)能環(huán)保的重視程度，傳統(tǒng)的火電廠會出現(xiàn)能源的浪費，導(dǎo)致儲能收到巨大的影響，不利于火電廠的快速發(fā)展，給予環(huán)保的較低進行分析，火電需要解決儲能問題，只有日次才能改善火電廠的工作模式。

1.儲能調(diào)頻的重要性

現(xiàn)階段缺乏優(yōu)質(zhì)的調(diào)配資源，同時電網(wǎng)負荷容易出現(xiàn)明顯的波動，當(dāng)電網(wǎng)負荷與火電廠存在出力偏差的情況時，將造成頻率偏移的現(xiàn)象。但隨著國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電市場的迅速發(fā)展，導(dǎo)致電網(wǎng)短時間內(nèi)產(chǎn)生了極為突出的供需平衡矛盾。僅憑目前的燃煤機組，其慣性調(diào)節(jié)已經(jīng)無法滿足實際需要，但儲能具有調(diào)整頻率的功能，在毫秒級中也可以做出響應(yīng)。

2.電廠儲能調(diào)頻的基本原理

火電機組通常是以廠用兩萬伏特線路為主，經(jīng)一次降壓處理后，將儲能系統(tǒng)與廠用電母線連接起來，緊接著進行升壓，與火電機組的兩萬伏特線路呈并聯(lián)關(guān)系，再給上級電網(wǎng)處理即為完整流程。每次調(diào)節(jié)的過程中，電網(wǎng)都會發(fā)送一個指令到火電機組，如果該指令要求增加功率的話，儲能系統(tǒng)發(fā)電功率、火電機組將同時運行。當(dāng)火電機組能夠感到電網(wǎng)指令功率時，儲能會自動退出。在此期間，利用控制系統(tǒng)對火電廠的出力與電網(wǎng)調(diào)度指令的差值進行實時計算，并向儲能系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)。但要注意的是，儲能系統(tǒng)的起始狀態(tài)最多只能到60%，不允許滿電狀態(tài)的情況出現(xiàn)。系統(tǒng)的主要二次控制原理，在發(fā)出AGC調(diào)度指令后，儲能系統(tǒng)同時還會收到DCS系統(tǒng)計算的功率偏差值，以此達到對儲能系統(tǒng)出力的控制效果。

3..火電廠儲能調(diào)頻影響因素分析

3.1.材料的分析不夠全面

對于火電廠的儲能調(diào)頻在具體的實施過程當(dāng)中需要參考相應(yīng)的資料和文獻，讓視頻工作的開展具有效率和速度，對于儲能調(diào)頻工作在對于相關(guān)的材料分析不夠全面，導(dǎo)致調(diào)頻的效果不能達到世紀(jì)的預(yù)期效果。

3.2.儲能和調(diào)頻方法不夠完善和合理

對于調(diào)頻的方式和方法對于具體的工作實踐具有密切的聯(lián)系，不同的調(diào)頻模式本身因為執(zhí)行的參數(shù)具有相應(yīng)的區(qū)別，最終導(dǎo)致調(diào)頻的實際效果具有一定的差異，缺乏完善性，直接導(dǎo)致執(zhí)行缺乏科學(xué)性，對于調(diào)頻的效果造成影響，導(dǎo)致系統(tǒng)缺乏穩(wěn)定性。

3.3.儲能調(diào)頻執(zhí)行方案缺乏完善性

對于儲能調(diào)頻方案的完善程度對于調(diào)頻的程度以及效果都具有較大的影響，如果儲能方案調(diào)頻出現(xiàn)錯誤，會直接導(dǎo)致缺乏完善性，導(dǎo)致實際的執(zhí)行不滿足效果，導(dǎo)致影響最終的效果。

4.電廠儲能調(diào)頻的投資方式

有關(guān)火電廠調(diào)頻的細則主要由補償、分攤所構(gòu)成。電廠調(diào)頻的投資方式，通常以第三方投資的形式為主，火電廠幾乎不會參與進來，但也存在個例。火電廠與投資方采取分攤的模式，以此來劃分補償收益，占比最多的往往都是投資方。

儲能的應(yīng)用是以發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)與電網(wǎng)側(cè)為主。對于火電廠調(diào)頻系統(tǒng)而言，電池會消耗絕大部分的投資資金，而如果是電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)的儲能系統(tǒng)，最需要錢的地方則為電池TCS設(shè)備;從火電廠的角度分析，僅PCS、電池這兩個部分，就得消耗一半左右的投資資金，剩下才是給工程和控制系統(tǒng)的控制策略用的。

5.儲能電池的集裝施工方案

現(xiàn)階段，儲能系統(tǒng)通常情況下包括將PCS、電池集裝箱分開做集裝箱，或直接做到一個集裝箱這兩種不同的方案。比如用戶側(cè)的低壓項目，做到一個集裝箱的效果較好;但要是遇到火電廠調(diào)頻這類的高壓并網(wǎng)項目，最好是PCS、儲能電池及升壓變壓器都各放一個集裝箱。

6儲能系統(tǒng)的配比

梯次利用電池做儲能項目是完全可行的，對于這類項目，通常其配比都以2C的配比為主。但在現(xiàn)實生活中，我們還是以3C的系統(tǒng)作為第一選擇，之所以要刻意提高一個檔，也是出于對可靠性和及時處理這兩個方面所考慮。另外，還有匹配性、系統(tǒng)功率等因素在內(nèi)。

在火電廠調(diào)頻中，通常電池儲能系統(tǒng)的配比為安全機組功率的3%即可，換而言之，30萬機組配3%就可以，舉個例子，300兆瓦的儲能是9兆瓦，出力的功率為9兆瓦，電池通常只配一半，即配4.5兆瓦時，此時連續(xù)三次升降就獲得了完成的條件[1]。

7.儲能調(diào)頻的效益指標(biāo)

火電機組的調(diào)頻是以調(diào)解AGC的數(shù)值為主要方式，以下是具體的補償計算公式：

S=Kp*D*Y（1）

在上述的計算公式當(dāng)中，D、Y分別代表的是調(diào)節(jié)深度和補償收益，Kp等于K1*K2，K1為調(diào)整速率，指的是接收指令后，精準(zhǔn)調(diào)高電網(wǎng)指令的精度之間的調(diào)節(jié)時間除上爬坡的速率。K2為響應(yīng)指令的所需時間，以往的火電機組，其Kp值都是在1及以下的。相對于北方的調(diào)配政策來說，南方電網(wǎng)是將K1和K2加在一起，僅這點存在差異。

做儲能調(diào)頻項目的要求比較復(fù)雜，通常只有分擔(dān)考核中罰款較多的電廠才能做。在經(jīng)濟性收益方面，主要取決于當(dāng)?shù)氐难a償政策，如果政策良好的話，收益還是相當(dāng)可觀的，反之就要很長時間才能回本。

山西平朔有一個30萬機組項目，配了9MW/4.5MWh的儲能系統(tǒng)，其升壓集裝箱、集控集裝箱與交流集裝箱的數(shù)量加起來共五個。它每次調(diào)頻，能夠?qū)p值從原來的0.6-0.7，直接升至5.5左右，一天的收益收益少則六萬元，多則十萬元不等。

8.火電廠儲能調(diào)頻測量分析

8.1.深度分析和研究材料

在對于儲能調(diào)頻的實施過程和階段當(dāng)中需要參考相應(yīng)的資料，只有如此才能保證工作的有效性和完善，但是在儲能調(diào)頻具體的工作開展過程當(dāng)中雖然分析了相應(yīng)的資料，但是分析的過程缺乏完善性和全面性，對于儲能調(diào)頻工作導(dǎo)致出現(xiàn)了一定的負面影響，所以我們在實踐的過程當(dāng)中需要考慮分析相應(yīng)的內(nèi)容，對于儲能調(diào)頻方案的完善性直接會影響最終方案的實施效果，對于方案是否科學(xué)的因素主要在于資料是否有效完善，所以相關(guān)的工作人員需要對于火電廠的儲能調(diào)頻資料進行分析研究。工作人員需要正確的認識到儲能調(diào)頻的意義和價值，需要分析儲能調(diào)頻的特點，這樣才能讓儲能調(diào)頻的目的和目標(biāo)更加的完善，在具有了明確的目標(biāo)之后，相關(guān)的工作開展才會更加的順利，才具有充足的動力，進一步提高工作實踐的效果。所以在實際的火電廠的調(diào)頻過程當(dāng)中需要分析資料和數(shù)據(jù)

8.2.重視調(diào)頻的方法

在調(diào)頻的工作過程當(dāng)中，調(diào)頻方式對于工作的實踐會存在一定程度的影響，在不同的調(diào)頻方法的執(zhí)行過程當(dāng)中參數(shù)存在一定的差異，這就會導(dǎo)致出現(xiàn)不同的調(diào)頻效果，如果對于調(diào)頻方法的使用不滿足實際，就會直接影響調(diào)頻的推動，所以相關(guān)的工作人員需要重視對于調(diào)頻方法的利用和研究。

8.3.確定儲能調(diào)頻的執(zhí)行方案

儲能調(diào)頻方案是在進行儲能調(diào)控實施過程和階段當(dāng)中最主要的依據(jù)，如果方案出現(xiàn)了問題，就會影響實際的效果，如果我們需要制定完善的調(diào)頻方案，就需要保證調(diào)頻的規(guī)劃和計劃的合理性和完善性，提高效率。結(jié)合當(dāng)下的實際情況，在儲能調(diào)頻的過程當(dāng)中，需要明確兩個方面的具體內(nèi)容，首先需要設(shè)計詳細的調(diào)頻實施步驟，去了解每一個步驟當(dāng)中每一個參數(shù)的值，分析調(diào)頻工作當(dāng)中的具體步驟，明確工作所需要完善的內(nèi)容，記錄相關(guān)等情況，這樣才能對于調(diào)頻工作的實施進行有效的管理[2]。

9.結(jié)束語

僅憑以往的火電廠調(diào)頻已經(jīng)滿足不了電網(wǎng)發(fā)展的實際需要了，作為一種優(yōu)質(zhì)的調(diào)配資源，儲能可以讓頻率偏差的問題被輕松解決。并且現(xiàn)在相關(guān)的補償服務(wù)機制變得愈發(fā)普及，伴隨著儲能市場的持續(xù)擴張，總體收益會更加理想，未來的發(fā)展?jié)摿ο喈?dāng)之大。

參考文獻：

[1]陳亮輝.火電廠儲能調(diào)頻的應(yīng)用前景綜述[J].科技與創(chuàng)新，2021（01）：

109-110+113.

[2]潘冬輝，鞠振河.火電廠儲能調(diào)頻的應(yīng)用前景[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（07）：225.