合眾匯能與國內(nèi)領(lǐng)先的儲能技術(shù)提供商聯(lián)合推出“超級電容+ ”混合儲能系統(tǒng),在火儲聯(lián)調(diào)及快速調(diào)頻技術(shù)等領(lǐng)域深度合作,為“雙碳”目標添磚加瓦!
截至2021年,我國風(fēng)電、光伏裝機規(guī)模328GW、307GW,合計占全國電力總裝機規(guī)模比例為27%;2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電量6556億千瓦時、3270億千瓦時,合計占全國總發(fā)電量比例12%。根據(jù)國家能源局網(wǎng)站,風(fēng)電、光伏發(fā)電量占全社會用電量比重將持續(xù)提升,2025年將達到16.5%左右。根據(jù)國家能源局統(tǒng)計,2019年上半年,全國調(diào)頻服務(wù)補償費用達27億元,占全國電力輔助服務(wù)補償費用比例為21%,僅次于調(diào)峰38%和備用36%。
一次調(diào)頻:電網(wǎng)功率缺額,引起電網(wǎng)頻率降低,如果不進行調(diào)節(jié),則按靜特性曲線1(Pc1),頻率應(yīng)降至f3,各機組根據(jù)頻率偏差進行一次調(diào)頻,與電網(wǎng)負荷靜態(tài)頻率自調(diào)節(jié)作用一起,使討論的機組增發(fā)了功率ΔPf=P2-P1,電網(wǎng)頻率為f2(靜特性曲線2(Pc1)上B點)。即討論的機組與電網(wǎng)其它機組一起進行了一次調(diào)頻,但電網(wǎng)頻率為f2,不可能恢復(fù)到擾動前的f1。
二次調(diào)頻:若電網(wǎng)二次調(diào)頻將討論的機組的目標功率由Pc1修正為Pc2,則機組調(diào)速系統(tǒng)靜特性由特性曲線1(Pc1)變?yōu)樘匦郧€2(Pc2)。最后的調(diào)節(jié)結(jié)果為特性曲線2(Pc2)上C點:調(diào)速系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)(速度變動率)ep、機組目標功率Pc2、機組實際功率P3、機組頻率f1;電網(wǎng)的功率缺額得以補償,系統(tǒng)頻率也恢復(fù)到擾動前的數(shù)值f1。顯然,電網(wǎng)負荷頻率自調(diào)節(jié)作用(一次調(diào)頻)僅在調(diào)節(jié)過程中起作用。
超級電容在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)電環(huán)節(jié):
平滑出力波動、跟蹤出力和經(jīng)濟調(diào)度、參與電源的調(diào)頻與調(diào)壓。
輸電環(huán)節(jié):
參與系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻、有功/無功控制、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)潮流分布、提升系統(tǒng)功角穩(wěn)定水平。
配電環(huán)節(jié):
能量優(yōu)化管理、參與調(diào)頻、削峰填谷、提供備用、提升微/配電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。
儲能輔助AGC調(diào)頻的技術(shù)原理
當電網(wǎng)調(diào)度AGC指令下發(fā)到機組,儲能系統(tǒng)同時獲取該AGC指令,由于發(fā)電機組響應(yīng)速度(分鐘級)較慢,EMS系統(tǒng)利用自身響應(yīng)速度(秒級)快的特性先彌補短時間內(nèi)機組出力與AGC指令間的功率差值。等機組響應(yīng)跟上之后,EMS系統(tǒng)出力逐漸降低,以確保儲能系統(tǒng)和機組聯(lián)合出力與AGC指令保持一致,并準備下一次AGC指令響應(yīng)。
混合儲能的優(yōu)點
為保證最大限度發(fā)揮儲能系統(tǒng)快速調(diào)頻的優(yōu)勢和提高儲能系統(tǒng)運行利用時間,公司采用最新的二代“超級電容+鋰電池” 混合儲能系統(tǒng)輔助電廠調(diào)頻,提高綜合調(diào)頻性能指標,提高電廠在電力輔助服務(wù)市場的競爭力。
混合儲能EMS結(jié)合超級電容、電池和機組的不同特性,靈活應(yīng)對不同的調(diào)頻指令,使整體調(diào)度更靈敏、可靠,收益更高,具體優(yōu)勢有:
(1)響應(yīng)速度更快
超級電容可以在毫秒級開始動作,電池也可在1s之內(nèi)完成AGC調(diào)度指令,幾乎是火電機組響應(yīng)速度的60倍;彌補傳統(tǒng)火電機組爬坡速度慢、響應(yīng)滯后的缺點,可快速穩(wěn)定系統(tǒng)頻率,防止頻率波動的進一步擴大。
(2)調(diào)節(jié)精度更高
儲能平均出力誤差小于1%,可以進一步改善電池儲能調(diào)頻的出力精度,提高調(diào)頻效果。
(3)爬坡能力強/調(diào)節(jié)速度快
對于2MW的AGC指令,超級電容能做毫秒級反應(yīng),而7MW以內(nèi)AGC指令,電池可以做秒級的反應(yīng),機組僅僅承擔調(diào)頻任務(wù)中的慢速和大容量功率需求。
(4)電池壽命更長、更安全
由于大量小容量頻繁調(diào)頻任務(wù)由100萬次壽命的超級電容承擔,更加合理延長了電池壽命,相當于降低了整體系統(tǒng)的成本,提升了整體系統(tǒng)的壽命和可維護性。
(5)調(diào)頻性能和收益提高
提高了K值,AGC調(diào)頻收益在第一代的基礎(chǔ)上再提升20%--30%;
(6)工況適應(yīng)性更強
超級電容、電池和機組聯(lián)調(diào)策略,通過EMS的策略,靈活應(yīng)對季節(jié)、新能源不斷消納帶來的調(diào)頻工況需求;
超級電容系統(tǒng)配有功能強大的超級電容管理系統(tǒng)(CMS)。各個儲能包自帶狀態(tài)監(jiān)控 、安全保護告警 、整體系統(tǒng)投切與隔離可控等功能。系統(tǒng)采用風(fēng)冷系統(tǒng),并在極