北京寶光智中能源科技有限公司 研發(fā)副總經(jīng)理 趙樂雷  出席論壇并發(fā)表主題演講—— 《新型電力系統(tǒng)下的儲能電站能量管理系統(tǒng)》

 

以下為演講實(shí)錄：

    今天分享的是在新型電力系統(tǒng)下的儲能能量管理系統(tǒng)，就是EMS系統(tǒng)，我會分享一些我們公司在風(fēng)光儲一體化平臺EMS系統(tǒng)下做的一些頂層設(shè)計(jì)、仿真測算、功能驗(yàn)證，系統(tǒng)運(yùn)維優(yōu)化方面的一些探索和案例分享。

    我們公司隸屬于中國電氣裝備集團(tuán)所屬的西電集團(tuán)下的上市公司寶光股份，主要從事的是儲能電站核心技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)，提供儲能電站整體解決方案、設(shè)備集成服務(wù)，開展的項(xiàng)目開發(fā)投資、自持或代理運(yùn)營各類的儲能資產(chǎn)。

    我們的技術(shù)和經(jīng)營團(tuán)隊(duì)成員大部分都是具有豐富的電力系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)工作經(jīng)驗(yàn)，核心產(chǎn)品儲能EMS系統(tǒng)也是來源于清華大學(xué)在大規(guī)模儲能控制與電力系統(tǒng)分析技術(shù)成果的積累，我們公司專注儲能系統(tǒng)深度參與咱們國家的電力輔助服務(wù)市場的應(yīng)用。

    目前公司核心技術(shù)和產(chǎn)品之一就是多維感知和多級協(xié)同的儲能EMS系統(tǒng)，這套系統(tǒng)源于技術(shù)團(tuán)隊(duì)多年電網(wǎng)調(diào)度與控制成果的積累，準(zhǔn)確把握了儲能在電力系統(tǒng)中應(yīng)該發(fā)揮的作用，所以在設(shè)計(jì)架構(gòu)上采用了源于“自上而下”協(xié)同感知技術(shù)，從電網(wǎng)調(diào)度角度定義EMS系統(tǒng)架構(gòu)和功能，使儲能系統(tǒng)更能符合電網(wǎng)要求，同時為業(yè)主帶來價(jià)值。這種設(shè)計(jì)思想和架構(gòu)體系有別于市場上常規(guī)的來源于微電網(wǎng)或物聯(lián)網(wǎng)的 “自下而上”的EMS系統(tǒng)，我們認(rèn)為從長期來看更能體現(xiàn)儲能在新型電力系統(tǒng)中應(yīng)該發(fā)揮的作用，符合和滿足電網(wǎng)和業(yè)主的雙方要求。

   除了這套核心儲能EMS系統(tǒng)之外，我們還有比較成熟得多場景的儲能系統(tǒng)應(yīng)用解決方案，包括儲能整個從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，業(yè)績方面涵蓋比較廣泛，從火電廠的儲能調(diào)頻，新能源儲能，獨(dú)立或者共享儲能，包括用戶側(cè)的源網(wǎng)荷儲一體化全方位的業(yè)績。

    新型電力系統(tǒng)的發(fā)展變化非常快，隨著雙碳目標(biāo)的不斷推進(jìn)和落實(shí)，電力系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生深刻的變化。新能源也是發(fā)生了日新月異的變化，新能源的裝機(jī)和發(fā)電量占比逐年提高。這樣在新型電力系統(tǒng)所包含的要素也是跟原來有所不同，雖然有這些變化，但是對電力系統(tǒng)的期望在變，新型電力系統(tǒng)的要素在變，但是唯有一點(diǎn)，對電力系統(tǒng)的安全性和可靠性這種要求是永遠(yuǎn)不會變化的。

    在這個漸變過程中，作為源網(wǎng)樞紐的儲能EMS系統(tǒng)，應(yīng)該能針對新能源的一些天然弱點(diǎn)間歇性、波動性，可控和調(diào)節(jié)性差的特點(diǎn)，發(fā)揮儲能系統(tǒng)的優(yōu)勢速度快，精度高，調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，為系統(tǒng)的穩(wěn)定和業(yè)主的利益發(fā)揮更大的作用。

    新能源發(fā)電要上網(wǎng)，首先第一個客戶就是電網(wǎng)調(diào)度，電網(wǎng)調(diào)度就是管轄區(qū)域內(nèi)所有的電力輔助服務(wù)的提供、調(diào)用、補(bǔ)償、考核、結(jié)算和監(jiān)督管理等等，電網(wǎng)調(diào)度首先考慮的是電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行，其次才是新能源的消納，這是電網(wǎng)調(diào)度最核心的工作職責(zé)。

跟電網(wǎng)調(diào)度打交道就是咱們的EMS系統(tǒng)，所以EMS系統(tǒng)是源網(wǎng)協(xié)同的一個樞紐，關(guān)鍵所在。所以儲能EMS系統(tǒng)是建設(shè)新型電力系統(tǒng)中一個必備要素，非常重要的一個環(huán)節(jié)。

常規(guī)的儲能EMS系統(tǒng)，一般只具有能量遷移類的普通功能，所以這樣難以協(xié)同電網(wǎng)調(diào)度，難以徹底解決新能源消納的問題，也不能全方位地參與電力輔助服務(wù)市場，限制儲能資產(chǎn)的收益途徑。

    寶光智中結(jié)合自深圳寶清電站以來十余年工程實(shí)踐的迭代，自主研發(fā)的橫跨電網(wǎng)、機(jī)組、儲能三大知識與工程領(lǐng)域，從電網(wǎng)調(diào)度角度自上而下構(gòu)建的儲能EMS系統(tǒng)，顯著區(qū)別于市場上大量的僅具調(diào)峰等基本功能的一般儲能EMS，不僅可以穩(wěn)定和支撐新型電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，平抑雙高電力系統(tǒng)帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)，在電力輔助服務(wù)市場中也能為業(yè)主和投資商帶來相應(yīng)收益和回報(bào)。

    具體系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：

    1、風(fēng)光儲一體化協(xié)同控制，和新能源場站、電網(wǎng)調(diào)度可以完美進(jìn)行對接。

    2、這些功能模塊可以按照時間尺度的不同要求在站控層和間隔層分別進(jìn)行配置。比如說一些實(shí)時性要求非常高的一次調(diào)頻、動態(tài)調(diào)壓、慣量支撐等等這些功能都是部署在間隔層，由我們的協(xié)同控制器就地進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。其他的實(shí)時性要求不是特別高，到秒級以上的AGC、AVC、削峰填谷等等這些功能模塊布局在站控層進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

    3、模塊化設(shè)計(jì)，按需求選配，協(xié)同化控制。

    在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)上有一些特點(diǎn)：

    1、安全性比較高，跨平臺進(jìn)行設(shè)計(jì)，支持國產(chǎn)Linux系統(tǒng)，包括凝思、湖南的信安麒麟等，全面通過第三方網(wǎng)絡(luò)安全評測。

    2、數(shù)據(jù)容量比較大，儲能電站主要的特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)容量極其大，現(xiàn)在各個電芯的電壓和溫度信號都要采集。我們的數(shù)據(jù)平臺支持千萬級數(shù)據(jù)點(diǎn)，可以滿足GWh儲能電站的運(yùn)行。

    3、通訊兼容性好，跟不同廠家都能兼容通信，包括全面支持IEC61850、IEC104以及各種Modbus通訊協(xié)議等，跟不同廠家都可以兼容進(jìn)行通訊。

    我們這套系統(tǒng)有許多應(yīng)用案例，在火電廠儲能調(diào)頻領(lǐng)域的收益最為明顯。

    自己持有的項(xiàng)目廣東粵電的韶關(guān)電廠項(xiàng)目，這個項(xiàng)目是配置了9MW/4.5MWh的儲能系統(tǒng)，經(jīng)過我們的EMS系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整之后，目前收益狀況是非常良好，現(xiàn)在日均收益基本都在10萬以上，調(diào)頻性能綜合K值和收益都在廣東市場處于領(lǐng)先地位。在火儲調(diào)頻上業(yè)績非常多，業(yè)績涵蓋從30萬機(jī)組、60萬機(jī)組，100萬機(jī)組全面的覆蓋。

    除了廣東省，山東火儲調(diào)頻市場也是效果不錯，山東2021年批了兩個項(xiàng)目，我們做了一個項(xiàng)目（山東大唐臨清電廠）按照1C進(jìn)行儲能系統(tǒng)配置，2022年4月份投產(chǎn)，收益非常好，不到半年全部投資已經(jīng)收回。

    在新能源風(fēng)光儲一體化上做得更多，包括最新投運(yùn)的西藏4800米高海拔全套光伏儲能系統(tǒng)，就不再一一列舉，業(yè)主的客戶涵蓋各大央企、國企、發(fā)電集團(tuán)。

    在新型電力系統(tǒng)中，儲能大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用和運(yùn)行仍然需要多方努力，有分析數(shù)據(jù)顯示新能源配儲有效利用率只有6%左右，其實(shí)這中間有很多的問題和困難，我們也總結(jié)了一下跟這幾方面有關(guān)：

    第一，政府相關(guān)的政策，包括細(xì)化的電力輔助服務(wù)，電力現(xiàn)貨市場等政策。

    第二，跟電網(wǎng)調(diào)度也有關(guān)系，包括電網(wǎng)調(diào)度的針對儲能的仿真模型設(shè)立。

    第三，跟各個儲能場站的現(xiàn)有設(shè)備技術(shù)支撐能力有關(guān)，這其中最重要的就是要具備適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度需求的多功能的儲能EMS系統(tǒng)，所以儲能EMS系統(tǒng)也是咱們新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的一個必備的要素。

    我們認(rèn)為未來儲能市場的競爭，在設(shè)備競爭上更聚焦于EMS和EMS功能的發(fā)揮上，真正讓儲能系統(tǒng)真正發(fā)揮它的作用。

作為電力輔助市場核心技術(shù)和集成服務(wù)提供商，我們寶光智中愿意竭誠為大家服務(wù)，謝謝大家！