3月21日，“2018首屆全國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)在電力調(diào)頻輔助服務(wù)市場(chǎng)中應(yīng)用高層研討會(huì)”在太原理工大學(xué)成功召開(kāi)。

本次研討會(huì)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)、太原理工大學(xué)、深圳市科陸電子科技股份有限公司、廣東猛獅新能源科技股份有限公司、浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司、惠州億緯鋰能股份有限公司、浙江超威電力有限公司、成都特隆美儲(chǔ)能技術(shù)有限公司、山東圣陽(yáng)電源股份有限公司、陽(yáng)光電源股份有限公司主辦，中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司、北控智慧能源投資有限公司、中天儲(chǔ)能科技有限公司、深圳市雄韜電源科技股份有限公司、北京睿能世紀(jì)科技有限公司、北京國(guó)能伏安節(jié)能科技有限公司、烯晶碳能電子科技無(wú)錫有限公司、萬(wàn)匯通能源科技有限公司、美國(guó)麥克斯威科技有限公司支持，中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)承辦。

在會(huì)議上，中國(guó)電科院電工所儲(chǔ)能系統(tǒng)集成與配置技術(shù)研究室主任、教授級(jí)高工李建林發(fā)表了題為《儲(chǔ)能調(diào)頻關(guān)鍵技術(shù)及案例分析》的演講，全文內(nèi)容如下：

李建林：各位同仁、各位新老朋友大家好，歡迎大家今天在我的母校——太原理工大學(xué)歡聚一堂，召開(kāi)大會(huì)。首先，我插播一段廣告，介紹一下我們中國(guó)電科院。中國(guó)電科院是國(guó)家電網(wǎng)公司直屬的科研研究院，我給大家介紹一下找我能干什么。

首先我們能干三個(gè)事情：第一個(gè)，我們研究院的背景是大型儲(chǔ)能示范工程的設(shè)計(jì)，比如遼寧的臥牛石等等都有我們的身影。包括后期大型的調(diào)頻電站以及獨(dú)立電站，獨(dú)立的儲(chǔ)能電站參與電網(wǎng)互動(dòng)，我們都參與過(guò)設(shè)計(jì)。我們前年拿到儲(chǔ)能的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，有一項(xiàng)重要工作就是做整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的檢測(cè)，還有一項(xiàng)職能是制定儲(chǔ)能的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

今天，我報(bào)告的題目是電網(wǎng)調(diào)頻方面的。大家知道，這幾年調(diào)頻很火熱，尤其是山西功不可沒(méi)，我們山西電網(wǎng)也很開(kāi)明，和各大企業(yè)合作，在山西干了很多開(kāi)先河、調(diào)頻電站。在山西電網(wǎng)的努力下，推動(dòng)了其他地方的發(fā)展，比如說(shuō)遼寧、華北包括內(nèi)蒙，陸續(xù)都會(huì)有一些大型的調(diào)頻電站。這個(gè)可能也就是今天我們把調(diào)頻會(huì)議放在太原理工大學(xué)的一個(gè)主要原因。當(dāng)然，山西科技廳也功不可沒(méi)，我們有一個(gè)山西的重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃是專(zhuān)門(mén)做調(diào)頻的。我們國(guó)家電網(wǎng)公司針對(duì)山西所有的調(diào)頻電站有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的項(xiàng)目，給大家提供一些借鑒，告訴你什么樣的儲(chǔ)能可以參與調(diào)頻，或者具備什么特性才可以參與調(diào)頻。今天，我把我這幾年關(guān)于調(diào)頻方面的小心得分享一下。重點(diǎn)從五個(gè)方面：

一、調(diào)頻政策解讀

二、儲(chǔ)能調(diào)頻應(yīng)用現(xiàn)狀

三、典型案例

四、山西重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃進(jìn)展

五、結(jié)論

這幾年調(diào)頻這么火熱，和國(guó)家能源局的這兩個(gè)政策是相關(guān)的，這個(gè)政策明確給了我們儲(chǔ)能一個(gè)名分，雖說(shuō)沒(méi)有具體的數(shù)字，但是給我們儲(chǔ)能定位給了明確定義。首先在三北地區(qū)，他規(guī)定每個(gè)可以干5個(gè)左右的調(diào)頻電站，首先在量級(jí)上有個(gè)說(shuō)法。再一個(gè)，儲(chǔ)能或者火電機(jī)組聯(lián)合起來(lái)這是可以的。還有一種是獨(dú)立運(yùn)行也是合法合規(guī)的。2017年頒布的也是針對(duì)這個(gè)進(jìn)行了強(qiáng)化，鼓勵(lì)儲(chǔ)能設(shè)備做一些相應(yīng)的服務(wù)，并且要求各區(qū)域完善各自的細(xì)則。在這兩個(gè)導(dǎo)則下，我們西北和華北做了大量的工作。

西北有“兩個(gè)細(xì)則”，影響力極大，不僅對(duì)風(fēng)電、火電有要求，對(duì)AGC服務(wù)調(diào)頻也有相應(yīng)的支配。首先看可用率補(bǔ)償，可用率達(dá)到98%以上，每提高1%補(bǔ)償0.5分/萬(wàn)千瓦，調(diào)節(jié)補(bǔ)償容量也有相應(yīng)的。它的整體邏輯就是依據(jù)這些指標(biāo)給你打分，按照分值計(jì)算你該補(bǔ)償?shù)馁M(fèi)用。加起來(lái)以后，輔助服務(wù)總補(bǔ)償費(fèi)用是每得1分，對(duì)應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)是1000元。所以西北人民把它量化了，是一個(gè)很重要的細(xì)則。

我們看一下華北的“兩個(gè)細(xì)則”。華北緊扣的調(diào)頻不是按打分制，是按三個(gè)指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度、響應(yīng)時(shí)間。比如說(shuō)1%-4%的額定功率，包括響應(yīng)時(shí)間都量化了，給了一些相應(yīng)的考核指標(biāo)。這就是大家做調(diào)頻是否能得到獎(jiǎng)勵(lì)的很重要的技術(shù)指標(biāo)，至于你如何達(dá)到，人家不管，你做到這個(gè)指標(biāo)，就可以拿到相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)。

這里面把這三個(gè)指標(biāo)量化一下，調(diào)頻有個(gè)數(shù)很關(guān)鍵，就是KP值，KP+K1×K2×K3。K1指相應(yīng)的調(diào)節(jié)率，第二是偏差不能太大，第三是響應(yīng)時(shí)間。因?yàn)楝F(xiàn)有的火電機(jī)組KP值做得并不高，這里的調(diào)頻游戲規(guī)則其實(shí)類(lèi)似于“斗地主”，假如地主贏10元，必然是兩個(gè)農(nóng)民各輸了5元，調(diào)頻也是一樣的。所以處理調(diào)頻有兩種態(tài)度：一種是我愿意交罰款，另一種是我積極嘗試新生事物，賺取獎(jiǎng)勵(lì)。這里取決于發(fā)電企業(yè)的理念，我們國(guó)家做得比較好的首先是國(guó)電、大唐、神華等等，當(dāng)然咱們晉能做得也可以。咱們遵守游戲規(guī)則，緊扣這些指標(biāo)做一些工作。

大家看一下這個(gè)收益是怎么算的，你得到的收益等于調(diào)節(jié)量×KP值，KP相當(dāng)于你工作的系數(shù)，你要干得好，有可能是翻倍的，干得不好就乘以零點(diǎn)幾。這里初步規(guī)定是15元/MW，咱們山西開(kāi)始執(zhí)行這個(gè)政策，后來(lái)執(zhí)行完之后太高了，華北大概是12元，現(xiàn)在有很多地方在降這個(gè)值，這個(gè)值還有待于進(jìn)一步深度論證，取一個(gè)合適的值。

我們山西做得很好，確實(shí)是開(kāi)了先河，在“兩個(gè)細(xì)則”之下，我們山西省政府也出臺(tái)了紅頭文件，確保能執(zhí)行下去。在這幾個(gè)細(xì)則下，在這些激勵(lì)之下，山西調(diào)頻市場(chǎng)很火熱，在業(yè)界知名度也很高，影響力也很大。

在這些政策激勵(lì)下，我們看一下儲(chǔ)能調(diào)頻處于一個(gè)什么狀態(tài)。首先來(lái)看一下，這是一個(gè)火電調(diào)頻的基本原理，其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是電網(wǎng)AGC值下了以后，你按照負(fù)荷分給自己的火電機(jī)組，去調(diào)這個(gè)裝置，原理很簡(jiǎn)單。我們看一下效果，藍(lán)色的線就是電網(wǎng)的AGC，從肉眼能看到，它的調(diào)節(jié)上肯定是有偏差的，并且延遲也有點(diǎn)高，甚至有的時(shí)候調(diào)整反了，所以這個(gè)直接導(dǎo)致火電調(diào)頻存在系列問(wèn)題，導(dǎo)致火電機(jī)組KP值并不高，這也是很多火電機(jī)組挨罰的原因。

我們看一個(gè)周期之內(nèi)，你跟這個(gè)指令怎么樣，這是我調(diào)頻指令下來(lái)之后，你跟不跟得上，你看這個(gè)誤差、延遲經(jīng)常有，所以，火電調(diào)頻確實(shí)實(shí)實(shí)在在地碰到了相應(yīng)的問(wèn)題，急需找一種方法去提升。這個(gè)時(shí)候，儲(chǔ)能就應(yīng)運(yùn)而生。儲(chǔ)能最大的優(yōu)點(diǎn)，響應(yīng)時(shí)間是百毫秒級(jí)，很快。大家可以看出，這是儲(chǔ)能的指令，我跟你幾乎都能跟得上，所以?xún)?chǔ)能參與調(diào)頻的好處是：精度高、速度快，各方面都很強(qiáng)。有國(guó)內(nèi)的學(xué)者對(duì)儲(chǔ)能調(diào)頻能力進(jìn)行了量化，現(xiàn)在業(yè)界有這么兩種說(shuō)法：一種是“儲(chǔ)能的調(diào)頻能力相當(dāng)于常規(guī)火電機(jī)組的25倍”；還有一種說(shuō)法是“儲(chǔ)能的調(diào)頻能力相當(dāng)于常規(guī)火電機(jī)組的17倍”。我個(gè)人建議是中間值，25倍可能有點(diǎn)過(guò)了。從這個(gè)道理上講，就把儲(chǔ)能參與調(diào)頻的基本原理告訴給大家了，比如讓一個(gè)人從五樓直接跳到一樓肯定不行，有儲(chǔ)能在的話(huà)，搞一堆臺(tái)階，慢慢下來(lái)就沒(méi)事。所以有儲(chǔ)能在以后，可以把你的K1、K2、K3得到提升，使得綜合KP值得到提高。

這是原理圖，這里的常規(guī)火電還在，我這兒加一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)。唯一不同的是AGC指令來(lái)了以后，我進(jìn)行控制，把指令進(jìn)行分解，有些指令還給火電機(jī)組讓它慢慢控制，而有些變化的我給儲(chǔ)能裝置，讓儲(chǔ)能和它配合，得到相應(yīng)的提升。

剛才就是調(diào)頻的基本概念和邏輯。下面我介紹幾個(gè)典型的案例。大家知道做調(diào)頻，也不是什么新鮮事物，在國(guó)外有好多比如在美國(guó)有9MW的調(diào)頻工程，在韓國(guó)目前是最大的，有56MW的儲(chǔ)能調(diào)頻，當(dāng)然調(diào)頻是由好幾部分組成的。中國(guó)人民做得也可以，在石景山有調(diào)頻電站，KP值也比較高，只不過(guò)火電機(jī)組原因現(xiàn)在關(guān)停了，不過(guò)這是商業(yè)模式的問(wèn)題，技術(shù)還是基本可行的。

山西做得很快，也很有顯示度，陸續(xù)有示范工程都在良好運(yùn)行，盡管在中間可能會(huì)碰到這樣那樣的問(wèn)題，不過(guò)我堅(jiān)信隨著同仁的努力，調(diào)頻市場(chǎng)是可以做起來(lái)的，因?yàn)榧夹g(shù)本身上是沒(méi)有什么問(wèn)題的，只不過(guò)是商業(yè)模式如何在后期得到完善提高而已。

下面我們介紹一下山西這幾個(gè)電站，從技術(shù)上給大家展示一下。大家可以看出，原理是一樣的，我把儲(chǔ)能和火電機(jī)組配合起來(lái)，把指令進(jìn)行分解，能起到什么效果呢？常規(guī)的火電機(jī)組KP值各個(gè)地方不太一樣，一般是2.8左右或者3左右，借助儲(chǔ)能以后可以得到大幅度提升，到4左右甚至5，這就是儲(chǔ)能參與調(diào)頻的基本原理。

這個(gè)就是實(shí)際的機(jī)組，從這個(gè)圖形上肉眼就能看出，你跟不上，要么你滯后，要么有誤差，常規(guī)火電機(jī)組KP值并不高。我們?cè)倏匆幌聝?chǔ)能系統(tǒng)投進(jìn)來(lái)以后，從肉眼上幾乎看不出這個(gè)差。所以，借助儲(chǔ)能以后，我這個(gè)KP值有一個(gè)好的提升。我們看一下量化指標(biāo)，借助儲(chǔ)能之后，K1、K2、K3都是比較高的，乘起來(lái)以后能到4左右，高的時(shí)候能到5，甚至5.2，KP值得到大幅度提升。

這個(gè)圖是給15元的裝置上，我們看它的收益，還是比較高的，有時(shí)候能到7萬(wàn)，有時(shí)候能到10萬(wàn)，人們估算一天回收的成本大概是8萬(wàn)元左右，一年按300天算的話(huà)，收益大概2000多萬(wàn)。剛才大家看到的一般是9MW，0.5小時(shí)，以前的中標(biāo)價(jià)格是4098萬(wàn)元，這次中標(biāo)是3400多萬(wàn)，而你一年收益就能到2000多萬(wàn)，可能兩年左右成本就回了。還有待于把價(jià)格有一個(gè)合理的區(qū)間，使得調(diào)頻更規(guī)范地發(fā)展起來(lái)。

我們電科院給另外一個(gè)發(fā)電企業(yè)做了一個(gè)方案，我重點(diǎn)介紹一下，還處于執(zhí)行階段。國(guó)內(nèi)有個(gè)電站，總裝機(jī)1300MW，中間4臺(tái)機(jī)組，想針對(duì)4號(hào)機(jī)組，因?yàn)檫@個(gè)機(jī)組的KP值極低，每個(gè)月都罰好多錢(qián)，所以他們想辦法把交的罰款投一些儲(chǔ)能設(shè)備，使得值得到相應(yīng)的提升。我們看一下這個(gè)機(jī)組的特征，它速度上沒(méi)有問(wèn)題，很快，可是它有超條，精度不夠，所以K2值是比較低的。基于這個(gè)，我們首先給它算算加多少儲(chǔ)能就把這個(gè)活干了，多少就把KP值得到提升，這里是我們的條件，我們把儲(chǔ)能容量進(jìn)行一些變化，比如開(kāi)始加3MW、4.5MW、6MW，看一些曲線的偏差。通過(guò)這些調(diào)頻加上以后，通過(guò)我們計(jì)算，加入機(jī)組功率的2%的儲(chǔ)能，效果就比較好了，按照業(yè)界3%就偏高了，電池也是工作在淺松淺放的狀態(tài)下，收益也比較高，投資回收期也比較短。這個(gè)是在華北電網(wǎng)，當(dāng)時(shí)1MW補(bǔ)12元，基于這些，我們進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)上的測(cè)算。我們把數(shù)據(jù)進(jìn)行了收益表，比如加6MW下來(lái)以后，大家可以看看KP值，以前的KP值是一點(diǎn)幾，最多到三，借助儲(chǔ)能以后達(dá)到4.5，甚至接近5左右。投資回報(bào)也是比較可觀的，近期大家就會(huì)看到示范工程，因?yàn)榉桨刚撟C已經(jīng)通過(guò)了，后期就會(huì)有一個(gè)好的推進(jìn)。我們看了一下收益，我們按12元算，回收得比較高。

我重點(diǎn)介紹一下山西重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的進(jìn)展，因?yàn)樯轿骺萍紡d力度很大。去年我們?cè)谏轿骺萍紡d的資助下，針對(duì)幾個(gè)主流的電池，一個(gè)是鋰電池，一個(gè)液流，一共列了五個(gè)重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)，其中我們承接的鋰電池，在這個(gè)計(jì)劃基礎(chǔ)之上我們進(jìn)行深度挖掘，后來(lái)拿到國(guó)家的重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，正在執(zhí)行。

這是我們的10MW級(jí)鋰電池的功能示范，簽約單位今天也到了，我給這個(gè)項(xiàng)目出謀劃策。重點(diǎn)看一下它的進(jìn)展，任務(wù)要求我們做一個(gè)10MW，現(xiàn)在我們做到2MW，現(xiàn)在就在山西。大家可以看，原理上要求我們10MW，而我們現(xiàn)在只做了2MW，并且示范工程積極推進(jìn)受到各方面因素的影響，期待咱們有機(jī)會(huì)可以把這個(gè)項(xiàng)目能更好地推進(jìn)下去。10MW，我們采用的是集裝箱的鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，集裝箱有很多優(yōu)點(diǎn)。這是里面的基本參數(shù)，有興趣大家可以了解一下，單個(gè)集裝箱大概是有這么些參數(shù)。我們也通過(guò)對(duì)它系統(tǒng)進(jìn)行了檢測(cè)，基本上達(dá)到了任務(wù)的要求，也能把這個(gè)指標(biāo)都能做得到。這是整體設(shè)計(jì)的框圖（原理圖）。這是實(shí)物圖，2MW都OK了，大家有興趣可以去看一下。后期我們要重點(diǎn)推10MW的進(jìn)一步落地，一方面期望我們做儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的人對(duì)它能有資助，另一方面歡迎各路神仙對(duì)這個(gè)項(xiàng)目能積極落地，帶來(lái)更好的收益出謀劃策。

總之，我得到以下幾個(gè)結(jié)論：

1.在當(dāng)?shù)卣蛧?guó)家政策指導(dǎo)下，電儲(chǔ)能參與調(diào)頻市場(chǎng)極大，值得關(guān)注。凡是有“兩個(gè)細(xì)則”能管住的地方，都是有需求的地方。

2.三北地區(qū)對(duì)于調(diào)頻需求快速增加，但火電機(jī)組的調(diào)頻能力優(yōu)先，儲(chǔ)能調(diào)頻需求增加。

3.世界范圍調(diào)頻示范初具規(guī)模，國(guó)內(nèi)多個(gè)調(diào)頻示范正在籌劃。

4.電池儲(chǔ)能技術(shù)具有快速精確的響應(yīng)能力，比傳統(tǒng)調(diào)頻手段更為高效。適合開(kāi)展火儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)頻示范應(yīng)用。

5.配置儲(chǔ)能系統(tǒng)后，KP值得到明顯提升。