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刍议火电厂储能调频的应用前景

2021-12-22陈宏昌李大鹏

家园·电力与科技 2021年12期
关键词:应用前景火电厂

陈宏昌 李大鹏

摘要:本文集中探讨储能的必要性,另外还论述了储能系统配比、电厂调频的原理、储能电池的集装施工方案、相关效益指标和储能调频的投资方式等内容。

关键词:火电厂;储能调频;应用前景;探讨与论述

引言

我国现目前正在构建环保节能的绿色经济模式,在火电厂当中进行生产实践需要加强对于节能环保的重视程度,传统的火电厂会出现能源的浪费,导致储能收到巨大的影响,不利于火电厂的快速发展,给予环保的较低进行分析,火电需要解决储能问题,只有日次才能改善火电厂的工作模式。

1.储能调频的重要性

现阶段缺乏优质的调配资源,同时电网负荷容易出现明显的波动,当电网负荷与火电厂存在出力偏差的情况时,将造成频率偏移的现象。但随着国内风力发电市场的迅速发展,导致电网短时间内产生了极为突出的供需平衡矛盾。仅凭目前的燃煤机组,其惯性调节已经无法满足实际需要,但储能具有调整频率的功能,在毫秒级中也可以做出响应。

2.电厂储能调频的基本原理

火电机组通常是以厂用两万伏特线路为主,经一次降压处理后,将储能系统与厂用电母线连接起来,紧接着进行升压,与火电机组的两万伏特线路呈并联关系,再给上级电网处理即为完整流程。每次调节的过程中,电网都会发送一个指令到火电机组,如果该指令要求增加功率的话,储能系统发电功率、火电机组将同时运行。当火电机组能够感到电网指令功率时,储能会自动退出。在此期间,利用控制系统对火电厂的出力与电网调度指令的差值进行实时计算,并向储能系统发送数据。但要注意的是,储能系统的起始状态最多只能到60%,不允许满电状态的情况出现。系统的主要二次控制原理,在发出AGC调度指令后,储能系统同时还会收到DCS系统计算的功率偏差值,以此达到对储能系统出力的控制效果。

3..火电厂储能调频影响因素分析

3.1.材料的分析不够全面

对于火电厂的储能调频在具体的实施过程当中需要参考相应的资料和文献,让视频工作的开展具有效率和速度,对于储能调频工作在对于相关的材料分析不够全面,导致调频的效果不能达到世纪的预期效果。

3.2.储能和调频方法不够完善和合理

对于调频的方式和方法对于具体的工作实践具有密切的联系,不同的调频模式本身因为执行的参数具有相应的区别,最终导致调频的实际效果具有一定的差异,缺乏完善性,直接导致执行缺乏科学性,对于调频的效果造成影响,导致系统缺乏稳定性。

3.3.储能调频执行方案缺乏完善性

对于储能调频方案的完善程度对于调频的程度以及效果都具有较大的影响,如果储能方案调频出现错误,会直接导致缺乏完善性,导致实际的执行不满足效果,导致影响最终的效果。

4.电厂储能调频的投资方式

有关火电厂调频的细则主要由补偿、分摊所构成。电厂调频的投资方式,通常以第三方投资的形式为主,火电厂几乎不会参与进来,但也存在个例。火电厂与投资方采取分摊的模式,以此来划分补偿收益,占比最多的往往都是投资方。

储能的应用是以发电侧、用户侧与电网侧为主。对于火电厂调频系统而言,电池会消耗绝大部分的投资资金,而如果是电网侧、用户侧的储能系统,最需要钱的地方则为电池TCS设备;从火电厂的角度分析,仅PCS、电池这两个部分,就得消耗一半左右的投资资金,剩下才是给工程和控制系统的控制策略用的。

5.储能电池的集装施工方案

现阶段,储能系统通常情况下包括将PCS、电池集装箱分开做集装箱,或直接做到一个集装箱这两种不同的方案。比如用户侧的低压项目,做到一个集装箱的效果较好;但要是遇到火电厂调频这类的高压并网项目,最好是PCS、储能电池及升压变压器都各放一个集装箱。

6储能系统的配比

梯次利用电池做储能项目是完全可行的,对于这类项目,通常其配比都以2C的配比为主。但在现实生活中,我们还是以3C的系统作为第一选择,之所以要刻意提高一个档,也是出于对可靠性和及时处理这两个方面所考虑。另外,还有匹配性、系统功率等因素在内。

在火电厂调频中,通常电池储能系统的配比为安全机组功率的3%即可,换而言之,30萬机组配3%就可以,举个例子,300兆瓦的储能是9兆瓦,出力的功率为9兆瓦,电池通常只配一半,即配4.5兆瓦时,此时连续三次升降就获得了完成的条件[1]。

7.储能调频的效益指标

火电机组的调频是以调解AGC的数值为主要方式,以下是具体的补偿计算公式:

S=Kp*D*Y(1)

在上述的计算公式当中,D、Y分别代表的是调节深度和补偿收益,Kp等于K1*K2,K1为调整速率,指的是接收指令后,精准调高电网指令的精度之间的调节时间除上爬坡的速率。K2为响应指令的所需时间,以往的火电机组,其Kp值都是在1及以下的。相对于北方的调配政策来说,南方电网是将K1和K2加在一起,仅这点存在差异。

做储能调频项目的要求比较复杂,通常只有分担考核中罚款较多的电厂才能做。在经济性收益方面,主要取决于当地的补偿政策,如果政策良好的话,收益还是相当可观的,反之就要很长时间才能回本。

山西平朔有一个30万机组项目,配了9MW/4.5MWh的储能系统,其升压集装箱、集控集装箱与交流集装箱的数量加起来共五个。它每次调频,能够将Kp值从原来的0.6-0.7,直接升至5.5左右,一天的收益收益少则六万元,多则十万元不等。

8.火电厂储能调频测量分析

8.1.深度分析和研究材料

在对于储能调频的实施过程和阶段当中需要参考相应的资料,只有如此才能保证工作的有效性和完善,但是在储能调频具体的工作开展过程当中虽然分析了相应的资料,但是分析的过程缺乏完善性和全面性,对于储能调频工作导致出现了一定的负面影响,所以我们在实践的过程当中需要考虑分析相应的内容,对于储能调频方案的完善性直接会影响最终方案的实施效果,对于方案是否科学的因素主要在于资料是否有效完善,所以相关的工作人员需要对于火电厂的储能调频资料进行分析研究。工作人员需要正确的认识到储能调频的意义和价值,需要分析储能调频的特点,这样才能让储能调频的目的和目标更加的完善,在具有了明确的目标之后,相关的工作开展才会更加的顺利,才具有充足的动力,进一步提高工作实践的效果。所以在实际的火电厂的调频过程当中需要分析资料和数据

8.2.重视调频的方法

在调频的工作过程当中,调频方式对于工作的实践会存在一定程度的影响,在不同的调频方法的执行过程当中参数存在一定的差异,这就会导致出现不同的调频效果,如果对于调频方法的使用不满足实际,就会直接影响调频的推动,所以相关的工作人员需要重视对于调频方法的利用和研究。

8.3.确定储能调频的执行方案

储能调频方案是在进行储能调控实施过程和阶段当中最主要的依据,如果方案出现了问题,就会影响实际的效果,如果我们需要制定完善的调频方案,就需要保证调频的规划和计划的合理性和完善性,提高效率。结合当下的实际情况,在储能调频的过程当中,需要明确两个方面的具体内容,首先需要设计详细的调频实施步骤,去了解每一个步骤当中每一个参数的值,分析调频工作当中的具体步骤,明确工作所需要完善的内容,记录相关等情况,这样才能对于调频工作的实施进行有效的管理[2]。

9.结束语

仅凭以往的火电厂调频已经满足不了电网发展的实际需要了,作为一种优质的调配资源,储能可以让频率偏差的问题被轻松解决。并且现在相关的补偿服务机制变得愈发普及,伴随着储能市场的持续扩张,总体收益会更加理想,未来的发展潜力相当之大。

参考文献:

[1]陈亮辉.火电厂储能调频的应用前景综述[J].科技与创新,2021(01):

109-110+113.

[2]潘冬辉,鞠振河.火电厂储能调频的应用前景[J].电子技术与软件工程,2019(07):225.

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