合眾匯能與國內(nèi)領(lǐng)先的儲(chǔ)能技術(shù)提供商聯(lián)合推出“超級(jí)電容+ ”混合儲(chǔ)能系統(tǒng),在火儲(chǔ)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(biāo)添磚加瓦!
截至2021年,我國風(fēng)電、光伏裝機(jī)規(guī)模328GW、307GW,合計(jì)占全國電力總裝機(jī)規(guī)模比例為27%;2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電量6556億千瓦時(shí)、3270億千瓦時(shí),合計(jì)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(huì)用電量比重將持續(xù)提升,2025年將達(dá)到16.5%左右。根據(jù)國家能源局統(tǒng)計(jì),2019年上半年,全國調(diào)頻服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用達(dá)27億元,占全國電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)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(jìn)行調(diào)節(jié),則按靜特性曲線1(Pc1),頻率應(yīng)降至f3,各機(jī)組根據(jù)頻率偏差進(jìn)行一次調(diào)頻,與電網(wǎng)負(fù)荷靜態(tài)頻率自調(diào)節(jié)作用一起,使討論的機(jī)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(diǎn))。即討論的機(jī)組與電網(wǎng)其它機(jī)組一起進(jìn)行了一次調(diào)頻,但電網(wǎng)頻率為f2,不可能恢復(fù)到擾動(dòng)前的f1。
二次調(diào)頻:若電網(wǎng)二次調(diào)頻將討論的機(jī)組的目標(biāo)功率由Pc1修正為Pc2,則機(jī)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(diǎn):調(diào)速系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)(速度變動(dòng)率)ep、機(jī)組目標(biāo)功率Pc2、機(jī)組實(shí)際功率P3、機(jī)組頻率f1;電網(wǎng)的功率缺額得以補(bǔ)償,系統(tǒng)頻率也恢復(fù)到擾動(dòng)前的數(shù)值f1。顯然,電網(wǎng)負(fù)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(jí)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(dòng)、跟蹤出力和經(jīng)濟(jì)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?jī)?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(chǔ)能輔助AGC調(diào)頻的技術(shù)原理
當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度AGC指令下發(fā)到機(jī)組,儲(chǔ)能系統(tǒng)同時(shí)獲取該AGC指令,由于發(fā)電機(jī)組響應(yīng)速度(分鐘級(jí))較慢,EMS系統(tǒng)利用自身響應(yīng)速度(秒級(jí))快的特性先彌補(bǔ)短時(shí)間內(nèi)機(jī)組出力與AGC指令間的功率差值。等機(jī)組響應(yīng)跟上之后,EMS系統(tǒng)出力逐漸降低,以確保儲(chǔ)能系統(tǒng)和機(jī)組聯(lián)合出力與AGC指令保持一致,并準(zhǔn)備下一次AGC指令響應(yīng)。
混合儲(chǔ)能的優(yōu)點(diǎn)
為保證最大限度發(fā)揮儲(chǔ)能系統(tǒng)快速調(diào)頻的優(yōu)勢(shì)和提高儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行利用時(shí)間,公司采用最新的二代“超級(jí)電容+鋰電池” 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)輔助電廠調(diào)頻,提高綜合調(diào)頻性能指標(biāo),提高電廠在電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
混合儲(chǔ)能EMS結(jié)合超級(jí)電容、電池和機(jī)組的不同特性,靈活應(yīng)對(duì)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(shì)有:
(1)響應(yīng)速度更快
超級(jí)電容可以在毫秒級(jí)開始動(dòng)作,電池也可在1s之內(nèi)完成AGC調(diào)度指令,幾乎是火電機(jī)組響應(yīng)速度的60倍;彌補(bǔ)傳統(tǒng)火電機(jī)組爬坡速度慢、響應(yīng)滯后的缺點(diǎn),可快速穩(wěn)定系統(tǒng)頻率,防止頻率波動(dòng)的進(jìn)一步擴(kuò)大。
(2)調(diào)節(jié)精度更高
儲(chǔ)能平均出力誤差小于1%,可以進(jìn)一步改善電池儲(chǔ)能調(diào)頻的出力精度,提高調(diào)頻效果。
(3)爬坡能力強(qiáng)/調(diào)節(jié)速度快
對(duì)于2MW的AGC指令,超級(jí)電容能做毫秒級(jí)反應(yīng),而7MW以內(nèi)AGC指令,電池可以做秒級(jí)的反應(yīng),機(jī)組僅僅承擔(dān)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(zhǎng)、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(jí)電容承擔(dān),更加合理延長(zhǎng)了電池壽命,相當(dāng)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(hù)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(qiáng)
超級(jí)電容、電池和機(jī)組聯(lián)調(diào)策略,通過EMS的策略,靈活應(yīng)對(duì)季節(jié)、新能源不斷消納帶來的調(diào)頻工況需求;
超級(jí)電容系統(tǒng)配有功能強(qiáng)大的超級(jí)電容管理系統(tǒng)(CMS)。各個(gè)儲(chǔ)能包自帶狀態(tài)監(jiān)控 、安全保護(hù)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