PDF《国内外兆瓦级储能调频示范应用现状分析与启示》

国内外兆瓦级储能调频示范应用现状分析与启示 孙冰莹1 ,杨水丽2 ,刘宗歧1 ,李婷婷3 ( 1.

华北电力大学电气与电子工程学院,北京市

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2 2

0 6;

2. 中国电力科学研究院,北京市

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0 1

9 2;

3. 华能北京热电有限责任公司,北京市

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2 3 ) 摘要:储能技术作为人类社会从化石能源时代迈入清洁低碳能源时代的推动技术, 在大规模间歇 性新能源并网引发的区域频率稳定性控制问题背景下, 以其灵敏精准的出力特性逐步在电力系统 调频领域实现规模化应用.全球有近2 0个国家在建或投运了共1

6 4项兆瓦级储能调频应用项目, 涉及发电端、 输配环节和需求侧.本文通过对兆瓦级储能调频项目概况进行统计分析应用现状, 重 点针对选型因素分析不同类型储能与调频相关的参数特点;

从已应用的4种储能调频运行模式出 发, 分析应用区域现有的与其模式相关的政策与市场需求;

基于国内外调频辅助服务市场现状调 研, 分析调频服务不同计量方法、 政策规则对储能调频商业化应用的影响.最后, 结合上述研究结 果从3个角度出发对如何促进中国储能调频商业化应用提出建议. 关键词:兆瓦级储能;

频率调整;

运行模式;

辅助服务市场 收稿日期:

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2 5;

修回日期:

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1 8. 上网日期:

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1 8. 国家自然科学基金资助项目(

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7 1

6 0 ) ;

国家电网公司科技 项目 兆瓦级电池储能提供电网调频应用后评估技术 .

0 引言 为减少碳足迹和保障能源安全, 世界各国着手 制定后化石能源时代能源结构转型战略[

1 G

3 ] , 因而快 速发展的电力系统中可再生能源比例逐步提高.随 着新能源发电的高比例渗透, 传统发电机组占比减 少, 电网面临调频资源减少, 频率特性日益恶化的结 构性困境, 调频容量不足的问题凸显[

4 G 5] , 寻求新型 调频手段辅佐传统机组提升电网整体调频能力成为 研究热点[

6 G

7 ] .储能系统具有快速响应、 精确跟踪与 优异功率-频率特性, 在电网调频领域应用备受业 界关注[

8 G

1 0 ] . 调频辅助服务为全球规模化储能示范项目开展 最多的三个应用领域之一[

1 1 ] , 近年迅猛发展.同时 储能在电网调频辅助服务领域应用最接近商业化运 营[

1 2 G

1 4] .美国、 德国、 英国及中国等依据各自能源结 构特性、 市场需求及政策激励机制等, 积极开展与推 动储能在调频领域示范应用及研究.兆瓦级储能调 频示范工程已由

2 0

1 4 年的近

5 0 项发展至当前的

1 6 0余项, 涉及类型由电化学储能、 物理储能拓展至 相变储能、 氢储能, 渗入发电、 配电和用电环节. 随着规模化储能调频示范工程广泛开展, 各国 调频市场需求特点、 储能选型、 储能调频的市场介入 形式等决定性因素将衍生的投资方式, 以及示范应 用与研究中关键技术点, 成为各界关注的焦点. 本文目的在于从若干角度, 梳理国内外规模化 储能调频示范项目基本概况、 运行模式及影响因素, 对储能调频示范项目处于领先地位的国家进行市场 规则调研, 为中国相关项目投资与运作提供决策依 据及建议, 促进储能在电网调频领域的商业化应用.

1 国内外兆瓦级储能调频示范工程基本概况 根据容量规模( r a t e dp o w e r ) 和服务/应用场景 ( s e r v i c e / u s ec a s e) 对美国能源局(Departmento f E n e r g y , D O E) 全球储能项目数据库[