睿能储能战略部总监王澍：储能调频电站开发介绍

2017-10-31

来源： 能见 App     发布时间：2017-10-26 12:06

以下为能见 App 整理的发言实录：

王澍：很荣幸今天我给大家汇报睿能公司的情况。我的题目是“发电机组与储能联合调频”。我的汇报分为两大部分，第一介绍电网为什么需要用储能来提供调频，它的需求是什么？另外介绍我们公司的业绩、业务模式、和竞争优势。

近一二十年，电力系统最典型的发展特点就是大规模的可再生能源的进入，在发达国家他们经常周期性去做风电光伏对电力系统运行各个层面影响的调研，从对调频的研究结论来看，我这里列举了两个电力市场，一个是美国新英格兰电力市场，一个是纽约电力市场。

在新英格兰市场中，当风电穿透率达到20%的时候，调频的容量需求增长3倍；纽约在大规模风电增长过程中，容量需求提升1倍。无论在美国还是在中国，在风电特别是光伏间歇性能源增长的过程中，调频的需求是大幅度增长的，所以我们认为，在行业里面关注调峰的影响的同时，我们也应该关注调频需求的变化，因为调频是影响电力安全的一个重要指标。

储能的最大优势是响应快，响应精确。电力系统调频的需求，就是调度在下发指令给调频机组的时候，它希望调频机组能很快的响应到位，储能特性能够很好的满足调频的需求。

几年之前，美国西北可再生能源实验室针对加州系统，研究了加州系统的各类调频电源的调频效果，结论是储能的调频效果是火电机组的20倍以上，什么意思呢？1MW的储能对电力系统或者对加州系统的调频贡献，相当于20MW的火电。所以，我们看到储能的技术优势针对调频领域来讲还是非常明显的。

储能调频首先发端于美国，最早的先驱是Beacon  Power公司，从2005年开始，该公司不断的做技术研究以及示范项目，到了2007年，美国联邦能源监管委员会FERC发布了890法案，允许非常规电源，包括储能、需求响应资源等，作为辅助服务的提供主体为电力系统提供辅助服务。随后美国的电力市场相继调整本地区的规则，允许新型的电源提供辅助服务。在2011年，美国FERC又出台了一个更重要的法案，就是755法案，要求按照调频效果给调频电源支付补偿费用，755法案给储能一个合理的收入。随后，美国的储能调频领域大规模的发展。我们看到的效果，对于电力系统来讲，储能替代了一部分火电机组的调频，降低了PJM整个电网的调频需求，提高了电网运行效率。另外，从单个储能运行的效果来看，纽约当时有一个9MW的飞轮储能，占整个电网调频容量的3.3%，但是完成了整个电网23.8%的调频任务量，所以它的运行效率是非常高的。

在美国储能调频发展之后，我们看到近年来在全球储能调频也在蓬勃发展，截止到目前，美国已经有大概300多MW的储能调频项目，在2010年美国AES在智利建设了两个大型储能调频项目，解决智力矿区电网的一次调频的问题。在欧洲、德国和英国也有大规模的储能调频电站的建设，近期去英国调研，也了解到，英国已经有接近600MW储能调频的项目立项了。这里面值得一提的是，刚才和比亚迪张总聊，比亚迪给美国、英国供了接近200MW的项目。韩国也有500MW的储能调频项目的招标，近年来在2010年我们公司提出储能联合火电的业务之后，中国已经有几个项目相继投运。所以从发展情况来看，我们认为，储能参与电网调频实际上是全球电力领域里面一个重要的发展趋势。

说回国内，“三北”地区现在调频的形势相对来讲比较紧张，一方面由于风电光伏大量并网，甘肃已经有40%的风电穿透率，调频的需求显著增长。 从调频的供给能力来讲，"三北"地区主要以火电为调频电源，但是相对水电和燃气机组来讲，火电调频能力是最差的。"三北"地区已经出现了一个趋势，大量的火电机组愿意去改造成供热机组，当然是为了发电企业的效益来考虑，但是这样会降低火电机组的调节能力。另外近些年出现了另外一个问题，环保压力限制了机组调节的能力，机组频繁变功率运行很难控制排放物的排放量，发电企业如果排放不达标，面临的是每年千万甚至上亿元的罚款，火电企业宁可保证环保的指标，也不愿意进行频繁的调节，对于电网来讲，整体上的调频能力是逐步降低的。如果火电参与了频繁调节，频繁变功率的运行，对火电机组有负面的影响，加重设备疲劳和磨损，像我们听到例如有一些火电机组由于气门的频繁调节把气门调坏了。总体上来说，"三北"地区从调频需求来看是快速增加，但是从调频能力的供给来看有缺失甚至下降的趋势。

因此，结合技术需求以及国内的政策环境，我们公司在2010年提出了用储能和火电机组或者发电机组联合提供调频，一方面利用储能快速的响应能力，另一方面充分利用储能的充放电，能够实现在双倍的调节功率，即10MW储能能够提供20MW的调频范围。联合方案能够提高火电机组调频性能，当然也提高了它的有效的调频范围。

下面这个图是我们的一个实际运行曲线，整个的时间范围大概是半个小时，蓝线是电网调度给机组下的指令，红线是机组自己的功率响应曲线，跟踪电网的指令。紫线是储能和火电机组联合在一起的联合运行曲线。对电网来讲，它希望调频电源的功率响应更快更精确的跟踪指令，从这个图可以看出，加储能之后的效果远好于机组本身的调节效果，紫线要更接近于蓝线，甚至在有的调节过程中紫线和蓝线几乎是完全匹配的，所以这样的话，对于电网来讲是一个很好的调节资源。

从政策层面来看，宏观政策逐步利好，特别是今年五部委发布的《促进储能技术与产业发展指导意见》，是很好的政策支撑。具体业务开展来讲，我们依托的是能源局的辅助服务补偿规则，行业里叫“两个细则”，去年能源局也发布了一个文件，鼓励储能参与“三北”地区的调峰调频服务，这也是一个很好的政策支撑。

截止到目前，我们先后做了三个项目。第一个项目在2013年9月份，在北京石景山热电投运了一个2MW的储能项目，从技术和经济性上来论证业务模式。这是全球第一个火电和储能联合的调频项目。在投运磨合了一段时间之后，这个加了储能的机组的性能排到了京津唐电网的第一名。依托这个项目，2015年我们获得了北京市科学技术奖。

随后在山西做了两个项目，一个是山西的京玉电厂，这个电厂的机组是硫化床机组，硫化床机组的性能比较差。但是加装储能之后，这个机组的调频性能排到了山西电网的第一名。华北地区的调频的性能指标是调节速率，调节精度和响应时间来构成的。这个机组装储能之前，在山西所有机组里排在靠后，装了之后排在第一。一个是与晋能集团合作，在阳光电厂建设了9MW储能调项目，这个项目的调节性能达到了5.8，在山西近100台机组里面大概只有10台左右的机组是的性能是超过3.0的，我们的5.8远远超过其他火电机组性能，这5.8应该超过整个华北电网所有机组的最高值。这三个项目全部是由北京睿能世纪科技有限公司发起，投资，建设和运维的。

我们是一个储能的运营商。我们的模式类似于合同能源管理模式，通过我们来投资项目，我们和合作企业，发电企业共同分享辅助服务补偿的增量收益，我们是分多出来的补偿。从整个项目周期来看，从项目的发起，立项，可研，设备采购，建设，调试以及到最后的运维，整个生命周期北京睿能公司是深度参与的。从技术模式来看，我们把储能装在电厂高厂变的低压侧，在厂用的电气系统里，可以视为厂用的辅机，这个模式是在京津唐电网和山西电网是获得认可的。项目建设周期比较短，这个项目从进场的工作，包括土建、一二次改造，调试工作，整个周期是在3个月左右。

我们的优势有几方面。

第一，先发优势。这个业务是北京睿能世纪科技有限公司从2010年发起的，当时没有人有这种想法，到现在做了三个项目，有很好的运行经验，累计起来这三个项目累计运行了30多个月，所有项目充放电的电量达到了总计5500万kWh，我们有大量的运行经验和运行数据，基于这些运行经验，我们不断优化我们的系统设计，还有控制逻辑，希望基于这些运行的经验，一方面能够保证储能电池的寿命，另外能够最大化项目的收入。

第二，从北京睿能世纪科技有限公司从建立开始我们非常注重对知识产权的保护，我们围绕着储能火电联合调频的业务，一共申请并授权了30多个专利，构建了一个完整的围绕这个业务的专利体系。

最后，睿能是在北京的一家企业，我们也获得了中关村、北京市政府一些主管部门的大力支持和认可。

睿能虽然是一个运营商，但我们非常注重技术研发，除了不做电池包以外，在上位控制，集装箱设计，整个系统的设计都能够自主研发，我们自己研发的E—house，是储能系统的一个大脑，把整个储能系统的控制的软硬件，保护措施，都集成到了其中。它包含一个核心的功能，我们如何控制储能的充放电，确保电池的运行寿命，以及获得最大的收益。在这个业务模式里面，对储能的要求非常高，石景山的项目是2MW的储能系统，一天的充放电次数能达到上千次，山西也有几百次，储能运行工况是比较恶劣的，与调峰的模式完全不一样。

除了政府对企业的认可，另外从技术和商业层面来看，我们的合作伙伴，发电集团他们在经过我们项目的合作之后，对于整个技术和经济性也是非常认可。从电网公司的角度来讲，电网公司是一个纯受益者、既不掏钱也不花钱，我们与华北电网、山西电网等电网公司的接触过程中了解到，他们是非常支持这种模式。

作为储能的运营企业，我们公司应该算一个模式新颖的公司，一方面我们希望能够与发电企业，为合作伙伴做好业务，做好服务之外。我们非常开放，我们希望和上游的储能企业能够多沟通，我们希望能够不断的去迭代优化自己的设计，把项目做好。谢谢！

（完）