芻議火電廠儲能調頻的應用前景

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配比、電廠調頻的原理、儲能電池的集裝施工方案、相關效益指標和儲能調頻的投資方式等內容。

關鍵詞：火電廠;儲能調頻;應用前景;探討與論述

引言

我國現目前正在構建環保節能的綠色經濟模式，在火電廠當中進行生產實踐需要加強對于節能環保的重視程度，傳統的火電廠會出現能源的浪費，導致儲能收到巨大的影響，不利于火電廠的快速發展，給予環保的較低進行分析，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.儲能調頻的重要性

現階段缺乏優質的調配資源，同時電網負荷容易出現明顯的波動，當電網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象。但隨著國內風力發電市場的迅速發展，導致電網短時間內產生了極為突出的供需平衡矛盾。僅憑目前的燃煤機組，其慣性調節已經無法滿足實際需要，但儲能具有調整頻率的功能，在毫秒級中也可以做出響應。

2.電廠儲能調頻的基本原理

火電機組通常是以廠用兩萬伏特線路為主，經一次降壓處理后，將儲能系統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關系，再給上級電網處理即為完整流程。每次調節的過程中，電網都會發送一個指令到火電機組，如果該指令要求增加功率的話，儲能系統發電功率、火電機組將同時運行。當火電機組能夠感到電網指令功率時，儲能會自動退出。在此期間，利用控制系統對火電廠的出力與電網調度指令的差值進行實時計算，并向儲能系統發送數據。但要注意的是，儲能系統的起始狀態最多只能到60%，不允許滿電狀態的情況出現。系統的主要二次控制原理，在發出AGC調度指令后，儲能系統同時還會收到DCS系統計算的功率偏差值，以此達到對儲能系統出力的控制效果。

3..火電廠儲能調頻影響因素分析

3.1.材料的分析不夠全面

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

3.2.儲能和調頻方法不夠完善和合理

對于調頻的方式和方法對于具體的工作實踐具有密切的聯系，不同的調頻模式本身因為執行的參數具有相應的區別，最終導致調頻的實際效果具有一定的差異，缺乏完善性，直接導致執行缺乏科學性，對于調頻的效果造成影響，導致系統缺乏穩定性。

3.3.儲能調頻執行方案缺乏完善性

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

4.電廠儲能調頻的投資方式

有關火電廠調頻的細則主要由補償、分攤所構成。電廠調頻的投資方式，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。

儲能的應用是以發電側、用戶側與電網側為主。對于火電廠調頻系統而言，電池會消耗絕大部分的投資資金，而如果是電網側、用戶側的儲能系統，最需要錢的地方則為電池TCS設備;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的控制策略用的。

5.儲能電池的集裝施工方案

現階段，儲能系統通常情況下包括將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頻這類的高壓并網項目，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。但在現實生活中，我們還是以3C的系統作為第一選擇，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、系統功率等因素在內。

在火電廠調頻中，通常電池儲能系統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，此時連續三次升降就獲得了完成的條件[1]。

7.儲能調頻的效益指標

火電機組的調頻是以調解AGC的數值為主要方式，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中，D、Y分別代表的是調節深度和補償收益，Kp等于K1*K2，K1為調整速率，指的是接收指令后，精準調高電網指令的精度之間的調節時間除上爬坡的速率。K2為響應指令的所需時間，以往的火電機組，其Kp值都是在1及以下的。相對于北方的調配政策來說，南方電網是將K1和K2加在一起，僅這點存在差異。

做儲能調頻項目的要求比較復雜，通常只有分擔考核中罰款較多的電廠才能做。在經濟性收益方面，主要取決于當地的補償政策，如果政策良好的話，收益還是相當可觀的，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，其升壓集裝箱、集控集裝箱與交流集裝箱的數量加起來共五個。它每次調頻，能夠將Kp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.火電廠儲能調頻測量分析

8.1.深度分析和研究材料

在對于儲能調頻的實施過程和階段當中需要參考相應的資料，只有如此才能保證工作的有效性和完善，但是在儲能調頻具體的工作開展過程當中雖然分析了相應的資料，但是分析的過程缺乏完善性和全面性，對于儲能調頻工作導致出現了一定的負面影響，所以我們在實踐的過程當中需要考慮分析相應的內容，對于儲能調頻方案的完善性直接會影響最終方案的實施效果，對于方案是否科學的因素主要在于資料是否有效完善，所以相關的工作人員需要對于火電廠的儲能調頻資料進行分析研究。工作人員需要正確的認識到儲能調頻的意義和價值，需要分析儲能調頻的特點，這樣才能讓儲能調頻的目的和目標更加的完善，在具有了明確的目標之后，相關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頻過程當中需要分析資料和數據

8.2.重視調頻的方法

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

8.3.確定儲能調頻的執行方案

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

9.結束語

僅憑以往的火電廠調頻已經滿足不了電網發展的實際需要了，作為一種優質的調配資源，儲能可以讓頻率偏差的問題被輕松解決。并且現在相關的補償服務機制變得愈發普及，伴隨著儲能市場的持續擴張，總體收益會更加理想，未來的發展潛力相當之大。

參考文獻：

[1]陳亮輝.火電廠儲能調頻的應用前景綜述[J].科技與創新，2021（01）：

109-110+113.

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