傲普能源设计技术总监黄磊出席了首届全国发电侧储能技术及应用高层研讨会,并发表了题为《储能技术在电力市场化过程中的应用》的报告,以下为报告全文:
黄磊:各位来宾、各位专家,大家上午好!我是傲普能源设计的技术总监黄磊,我们傲普能源设计是2018年全新成立的品牌,在座各位可能对我们公司不是很清楚,允许我花一分钟简要介绍一下,我们是以电力系统运行、电网调度、电力市场交易为专业背景,从智慧用能的高度为用户进行能源系统顶层设计的资产运营商。主要是从设计和运营优化层面,提升客户综合竞争力、提高项目的经济效益。听完我下面的分享,相信各位会对我们傲普在电力系统和储能领域的专业性有所了解的。
前面的专家在电网侧、发电侧、用户侧的实际的案例中,就储能环节、本体的优化方面都有涉及,我个人从电力系统调度运行专业在投资决策中起到的作用做一个重点的介绍。
这页PPT展现的是我国电力体制改革和我国经济增速的趋势分析,下一页PPT讲的主要介绍我国辅助服务市场,从交易品种来看,主要包括调峰、调频、备用、无功支持及黑启动等,实际上总体来看,现在国家的几大区域的电网连接是比较紧密的,出现大规模停电的可能性比较小,所以电网的供电保证不是主要矛盾,调峰、调频才是目前主要的部分。目前我国辅助服务的缴费主体还是以常规的火力发电为主,值得欣喜的是在一些省已经把新能源电站也纳入了辅助服务的缴费主体。此外在广东,就是电力体制改革的前沿,提到了参与电力交易的大用户,也纳入到我国的辅助服务的缴费主体范围。
黄磊:各位来宾、各位专家,大家上午好!我是傲普能源设计的技术总监黄磊,我们傲普能源设计是2018年全新成立的品牌,在座各位可能对我们公司不是很清楚,允许我花一分钟简要介绍一下,我们是以电力系统运行、电网调度、电力市场交易为专业背景,从智慧用能的高度为用户进行能源系统顶层设计的资产运营商。主要是从设计和运营优化层面,提升客户综合竞争力、提高项目的经济效益。听完我下面的分享,相信各位会对我们傲普在电力系统和储能领域的专业性有所了解的。
前面的专家在电网侧、发电侧、用户侧的实际的案例中,就储能环节、本体的优化方面都有涉及,我个人从电力系统调度运行专业在投资决策中起到的作用做一个重点的介绍。
这页PPT展现的是我国电力体制改革和我国经济增速的趋势分析,下一页PPT讲的主要介绍我国辅助服务市场,从交易品种来看,主要包括调峰、调频、备用、无功支持及黑启动等,实际上总体来看,现在国家的几大区域的电网连接是比较紧密的,出现大规模停电的可能性比较小,所以电网的供电保证不是主要矛盾,调峰、调频才是目前主要的部分。目前我国辅助服务的缴费主体还是以常规的火力发电为主,值得欣喜的是在一些省已经把新能源电站也纳入了辅助服务的缴费主体。此外在广东,就是电力体制改革的前沿,提到了参与电力交易的大用户,也纳入到我国的辅助服务的缴费主体范围。
在不同的电力系统中,实际上受到电源结构、电网结构以及负荷特性、分布的不同,电网辅助服务的内容和需求是不一样的,像华东电网,区外来电的比例占比较大,这时候主要矛盾是解决区外大功率来电的问题;东北电网晚上用电高峰大,这个时候有一个逆调峰的需要;蒙西、新疆等有波动的可再生能源的接入,对调频的需求就会大一些。
下面我就储能联合火电厂调频为例,从影响收益的几个主要因素做一个介绍,我个人把影响项目收益的因素归为三个层面,第一个层面是政策层面,第二个是电网调度层面,第三个是储能系统层面的。政策层面就是所在省份补偿规则,电网的AGC模式和考核标准;电网调度层面主要涉及到电厂所处电气位置,以及电网的运行方式等;最后一个层面涉及到储能系统在充放电设计时,一些具体的技术细节。
我们团队对三个具有代表性的省份:蒙西、广东和京津唐在AGC补偿规则方面作了整理和分析。蒙西采用的是两个细则;广东和京津唐采用集中定价的交易模式。从报价方案来说,蒙西不需要报价,广东和京津唐都有报价区间的要求;蒙西电网的收益主要与调节性能指标、里程、上网电价有关系;广东电网是由里程、调节性能指标、市场出清价决定的;在京津唐电网补偿是跟里程、市场出清价有关。蒙西电网现在使用的是ACE考核;广东每天会公布次日24小时的调频需求,一般按照负荷的1%到3%测算的,京津唐是按照周预测的10%测算的。
我们团队对三个具有代表性的省份:蒙西、广东和京津唐在AGC补偿规则方面作了整理和分析。蒙西采用的是两个细则;广东和京津唐采用集中定价的交易模式。从报价方案来说,蒙西不需要报价,广东和京津唐都有报价区间的要求;蒙西电网的收益主要与调节性能指标、里程、上网电价有关系;广东电网是由里程、调节性能指标、市场出清价决定的;在京津唐电网补偿是跟里程、市场出清价有关。蒙西电网现在使用的是ACE考核;广东每天会公布次日24小时的调频需求,一般按照负荷的1%到3%测算的,京津唐是按照周预测的10%测算的。
讲到AGC,不得不讲AGC的控制模式以及AGC的考核标准,目前在中国有三中普遍的控制模式,分别:定频率控制(FFC)、定联络线功率控制(FTC)、联络线偏差控制(TBC)。具体使用哪一种控制模式是由所在的子系统在大区域电网里面的定位、以及它相应的容量的大小来确定的。从考核标准来讲,目前这两个考核标准都是从北美引进过来的,一个是ACE(自动响应区域控制偏差),另一个是控制性能标准(CPS)。ACE就是严格控制区域电网和外面联络电网的计划,要求在固定时候里,潮流ACE的值要经常过零,这样就带来一个问题,电网的调节负担就很重,但是站在投资者的角度也未尝不是一个好事,调的越多肯定是更有利于成本的回收。CPS跟ACE不同,以频率控制稳定为最终的目的,不要求ACE要经常过零,只要ACE变化方向有利于频率的恢复,就允许ACE保持在稳定的范围里,这就减少了区域电网调节的负担。
接下来讲一下影响因素——电厂所处的电气位置。从图上可以看到,电厂二离断面比电厂一近,电厂2比电厂1会更有灵敏性,比如说旁边有很多风电在波动,电厂2比电厂1要优先调节,有更多的优先里程。
电网运行方式的影响因素,如果在检修方式下,比方说通道2上面有一条线路检修,通道1和2的限额都会下降,但是电厂2离断面更近,敏感度更高,从调度调节的角度来讲,会优先减少电厂2的调节里程。所以在做项目投资决策的时候,电厂的选址和电网检修方式都要均衡考虑。
最后一个因素,因为我们前面也讲到了,各个网省公司的结算规则里面,影响这个结算收益很大的因素是调节性能,储能系统能影响调节性能的因素,就是调节速率、响应时间、控制精度。但是每个网省对三个量统计的采样周期和时间窗口是不一样的,如果我们设计储能的充放电策略的时候,储能系统的充放时间跟它窗口不匹配,会带来一些问题。比如储能调节很快,可以很轻易的突破K1值的话,有的网省公司会自动把这个数据判断成一个坏数据;如果储能调节太过灵敏,调度还没有开始统计,储能系统已经调节完毕,本次调节没有被自动化系统统计到,这就会影响项目实际的收益。
集团公司在蒙西电网的一个具体的案例,这个在蒙西新丰热电厂,这是蒙西电网第一个投运的储能系统,正常条件下,它承担的蒙西电网AGC的调节里程很大,收益也是非常好。
最后我想补充一下,现在现货市场建设已经在中国8个现货市场试点紧锣密鼓的推进。现货市场上来了以后,整个辅助服务市场的规则将产生一个翻天覆地的变化,包括辅助服务的交易品种,还有辅助服务市场和电能量市场怎么样衔接,还有电能量市场的出清的细节和政策,以及电网运行方式的安排,储能在电力现货市场中的优势和应用,这里有很多因素会影响投资收益,那么这里面的投资机会很多,风险也很多,涉及到一些风险的评估、风险的识别、风险的控制,对投资团队在电力系统调度运行,还有电力市场专业方面,都提出了一个比较高的要求,这一块正好是我们傲普团队的优势,也希望能跟大家有进一步的合作,我的分享就到这里,谢谢!
接下来讲一下影响因素——电厂所处的电气位置。从图上可以看到,电厂二离断面比电厂一近,电厂2比电厂1会更有灵敏性,比如说旁边有很多风电在波动,电厂2比电厂1要优先调节,有更多的优先里程。
电网运行方式的影响因素,如果在检修方式下,比方说通道2上面有一条线路检修,通道1和2的限额都会下降,但是电厂2离断面更近,敏感度更高,从调度调节的角度来讲,会优先减少电厂2的调节里程。所以在做项目投资决策的时候,电厂的选址和电网检修方式都要均衡考虑。
最后一个因素,因为我们前面也讲到了,各个网省公司的结算规则里面,影响这个结算收益很大的因素是调节性能,储能系统能影响调节性能的因素,就是调节速率、响应时间、控制精度。但是每个网省对三个量统计的采样周期和时间窗口是不一样的,如果我们设计储能的充放电策略的时候,储能系统的充放时间跟它窗口不匹配,会带来一些问题。比如储能调节很快,可以很轻易的突破K1值的话,有的网省公司会自动把这个数据判断成一个坏数据;如果储能调节太过灵敏,调度还没有开始统计,储能系统已经调节完毕,本次调节没有被自动化系统统计到,这就会影响项目实际的收益。
集团公司在蒙西电网的一个具体的案例,这个在蒙西新丰热电厂,这是蒙西电网第一个投运的储能系统,正常条件下,它承担的蒙西电网AGC的调节里程很大,收益也是非常好。
最后我想补充一下,现在现货市场建设已经在中国8个现货市场试点紧锣密鼓的推进。现货市场上来了以后,整个辅助服务市场的规则将产生一个翻天覆地的变化,包括辅助服务的交易品种,还有辅助服务市场和电能量市场怎么样衔接,还有电能量市场的出清的细节和政策,以及电网运行方式的安排,储能在电力现货市场中的优势和应用,这里有很多因素会影响投资收益,那么这里面的投资机会很多,风险也很多,涉及到一些风险的评估、风险的识别、风险的控制,对投资团队在电力系统调度运行,还有电力市场专业方面,都提出了一个比较高的要求,这一块正好是我们傲普团队的优势,也希望能跟大家有进一步的合作,我的分享就到这里,谢谢!