9月11日在深圳鵬瑞萊佛士酒店舉辦的“碳中和能源院士高峰論壇暨第三屆中國國際新型儲能術(shù)及工程應(yīng)用大會”上,南方電網(wǎng)電力科技股份有限公司新能源與儲能事業(yè)部副總經(jīng)理鐘國彬進(jìn)行“電力市場全面準(zhǔn)入下的電池儲能系統(tǒng)集成思考”的演講。
南方電網(wǎng)電力科技股份有限公司新能源與儲能事業(yè)部副總經(jīng)理鐘國彬
鐘國彬:
各位領(lǐng)導(dǎo)、各位產(chǎn)業(yè)界同仁:大家下午好!
非常高興應(yīng)大會邀請,今天站在這里跟大家分享我們在電池儲能系統(tǒng)集成方面的思考。
我是來自南網(wǎng)科技公司和廣東新型儲能國家研究院的鐘國彬。
今天的分享主要包括四個(gè)部分:
第一部分跟大家環(huán)顧一下國外的電力市場。
美國在電力市場起步比較早,PJM根據(jù)儲能調(diào)頻效果付費(fèi)的模式,是對儲能價(jià)值的極大體現(xiàn),也是后來廣東發(fā)展儲能調(diào)頻很重要的參考。英國的儲能門檻比較低的,一兆瓦容量就可以參加電力市場。德國儲能參與市場主要是一次調(diào)頻和輔助服務(wù)。在澳大利亞,儲能的市場收入99%都來自于參與調(diào)頻等輔助服務(wù),另外5分鐘的結(jié)算時(shí)間尺度是非常細(xì)的。
回顧國內(nèi),各省也在大力探索儲能參加電力市場的機(jī)制,山東實(shí)現(xiàn)了全國首次儲能項(xiàng)目參與電力現(xiàn)貨市場,規(guī)模已經(jīng)達(dá)到1.5GWh,試運(yùn)行期間,最大峰谷差價(jià)達(dá)到1.5元/Wh。湖南發(fā)布了全國首個(gè)容量交易試點(diǎn)方案,430MW儲能將參與容量市場化交易。浙江前不久也發(fā)布了重要的政策,符合條件的用戶側(cè)儲能可以轉(zhuǎn)為電網(wǎng)側(cè)儲能,以獨(dú)立身份參與到電力市場。廣東將火電廠儲能完全推向調(diào)頻市場,目前已經(jīng)有30多個(gè)火電廠加裝了儲能,其使用頻率、創(chuàng)造的收益和價(jià)值都比較好。
第二部分跟大家分享南方地區(qū)的電力市場發(fā)展和儲能相關(guān)的政策。
2015年3月15日國務(wù)院出臺電力體制改革綱領(lǐng)性文件,南方以廣東地區(qū)起步的電力現(xiàn)貨市場是首批8個(gè)試點(diǎn)電力現(xiàn)貨市場改革的先行地,目前已經(jīng)取得了階段性成效,電力交易品種越來越豐富。
2018年,廣東地區(qū)出臺電力現(xiàn)貨市場的規(guī)則,其中中長期的交易實(shí)施細(xì)則、現(xiàn)貨電能量的實(shí)施細(xì)則以及兩個(gè)細(xì)則的補(bǔ)充規(guī)定,都考慮了儲能。
2018年底,廣東第一個(gè)火電廠儲能聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目入市,收益非常好。2019到2021年,兩個(gè)細(xì)則不斷修訂完善。全國的電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展受到限制的時(shí)候,廣東的火電廠儲能調(diào)頻的商業(yè)模式和發(fā)展規(guī)模在全國都是獨(dú)樹一幟的。
目前,南方區(qū)域的電力輔助服務(wù)市場已經(jīng)擴(kuò)大到南方的廣東、廣西等地,備用市場也進(jìn)行試運(yùn)行階段。
廣東省高度重視新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,今年3月15日,廣東省發(fā)布了《廣東省推動新型儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》,提出到2027年要把廣東的新型儲能產(chǎn)業(yè)打造成萬億級市場,打造為廣東省制造業(yè)當(dāng)家的支柱性產(chǎn)業(yè),在這么好的市場環(huán)境和政策加持下,廣東的新型儲能已經(jīng)迎來高質(zhì)量、規(guī)?;l(fā)展的機(jī)遇。
3月30日,省能源局、省能監(jiān)局印發(fā)了《廣東省新型儲能參與電力市場交易實(shí)施方案》,新型儲能全面參與市場。獨(dú)立儲能可參與年度、月度、多日等中長期電能量交易。還可以參與現(xiàn)貨電能量交易,日前出清形成充放電日前計(jì)劃曲線及分時(shí)電價(jià)。儲能參與輔助服務(wù)市場已經(jīng)在運(yùn)行了,接下來獨(dú)立儲能和電源側(cè)儲能也將按照交易細(xì)則,報(bào)量報(bào)價(jià)參與區(qū)域調(diào)頻、跨省備用等輔助服務(wù)市場交易。廣東省堅(jiān)持市場引導(dǎo),儲能的發(fā)展前景非常值得期待。
6月5日,廣東省發(fā)改委、省能源局印發(fā)《廣東省促進(jìn)新型儲能電站發(fā)展若干措施的通知》,以冰蓄冷電價(jià)政策引導(dǎo)用戶側(cè)儲能發(fā)展。
總結(jié)一下,進(jìn)入電力市場可以為我們解決很多問題,包括存在的建而不用的問題將得到解決。另外,進(jìn)入市場給投資方收益帶來非常大的想象空間。
第三,進(jìn)入市場也對儲能系統(tǒng)集成帶來一些新的挑戰(zhàn)。
電池儲能系統(tǒng)要參加到市場,首先要解決安全性和可靠性的問題,長時(shí)間運(yùn)行將提出更高的安全和可靠性要求。其次要解決的是持續(xù)可調(diào)用性問題,因?yàn)閰⒓邮袌鼋灰资怯锌己说摹W詈笠鉀Q多市場條件下運(yùn)營投標(biāo)決策問題,在很多邊界條件下,怎么樣既保證安全可靠,還要實(shí)現(xiàn)更多的收益。
挑戰(zhàn)一:安全性和可靠性的問題。大規(guī)模儲能電站跟電動汽車還是有所不同。電動汽車的電量一般來說就是幾十度電,但是大型儲能電站,現(xiàn)在很多百兆瓦級,甚至吉瓦級的電站,會用到幾十萬甚至上百萬支電芯,這么多的電池怎么管理好,他們的一致性的管理、安全性的管理、狀態(tài)的管理,要做好是非常不容易的。另外目前很多儲能電站的實(shí)際運(yùn)行次數(shù)并不是很多,長期運(yùn)行的效果怎么樣,數(shù)據(jù)怎么樣,還是有待驗(yàn)證。
挑戰(zhàn)二:持續(xù)可調(diào)用性問題,右邊這個(gè)圖展示了儲能調(diào)頻實(shí)際運(yùn)行的曲線,框出來的這一段,因?yàn)殡姵氐腟OC越限了,儲能系統(tǒng)就不能響應(yīng)調(diào)頻指令,這一段時(shí)間內(nèi)就不能產(chǎn)生收益。
挑戰(zhàn)三:多市場交易品種投標(biāo)決策問題,廣東提出來要求探索“一體多用,分時(shí)復(fù)用”模式,允許一個(gè)儲能電站參與更多的市場。那么什么時(shí)候參與調(diào)頻市場,什么時(shí)候參與調(diào)峰市場,怎樣創(chuàng)造最大的價(jià)值,這就非常考驗(yàn)投資建設(shè)運(yùn)營方的水平。
最后一部分是系統(tǒng)集成技術(shù)發(fā)展的思考。
面對前面提到的挑戰(zhàn),我們要繼續(xù)提升儲能電站電池的智能感知技術(shù)水平,以可靠測量和精準(zhǔn)狀態(tài)估計(jì)算法為基礎(chǔ),全面在狀態(tài)估計(jì)、均衡控制、故障診斷、故障預(yù)警和安全等方面繼續(xù)做技術(shù)創(chuàng)新。
另外一個(gè)思考,可以應(yīng)用電力電子技術(shù),把DC/DC模塊跟BMS高效融合,這樣可以解決一致性的問題。
為了支持我們做市場決策,還需要做好儲能電站的仿真建模,這樣才能更精準(zhǔn)地去控制它。
還有就是開發(fā)面向市場化交易的系統(tǒng)運(yùn)營管理技術(shù),探索儲能的一體多用、分時(shí)復(fù)用的市場交易機(jī)制和運(yùn)營模式。
針對分布式儲能,要結(jié)合分布式儲能的分散、自驅(qū)利強(qiáng)的特點(diǎn),充分利用云邊端技術(shù),開發(fā)面向市場參與的聚合協(xié)同優(yōu)化博弈策略荷算法,具體算法要根據(jù)市場策略做優(yōu)化。
匯報(bào)完畢,謝謝大家!