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靠谱解读 | 注意!未来不配置储能的电站可能无法并网

发布者:美克生能源发布时间:2022-05-06

2021年10月11日国家标准《并网电源一次调频技术规定及试验导则》(GB/T40595-2021)正式发布,该文件已于2022年5月1日正式实施,《导则》明确指出,接入35kV及以上电压等级的储能电站、风电、光伏等并网电源要按照该文件执行。其中光伏电站一次调频动态性能应满足下列规定:一次调频有功功率的滞后时间应不大于1s;一次调频有功功率的上升时间应不大于5s;一次调频有功功率的调节时间应不大于15s;一次调频达到稳定时的有功功率调节偏差不超过±1%额定有功功率。

 


近年来,陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆云南、贵州、海南、广东、广西、湖北、湖南等在内的多个地方,都曾下发专门文件,要求存量风电场、光伏电站进行一次调频改造,新投产电站要具备一次调频功能。2021年5月31日,国家能源局河南监管办也发布关于《关于进一步加强新能源并网运行管理的通知(征求意见稿)》,《通知》指出河南省新并网项目原则上在投运前应具备一次调频功能,已并网项目应分批于2022年底前完成一次调频功能改造。随着越来越多的省市在一次调频技术上发力,一次调频技术正逐渐成为全国范围内对新能源场站并网要求。

 

目前,新能源场站可以通过保留有功备用、配置储能、增加一次调频装置及改造发电机或逆变器来实现一次调频功能。这四项条件中,保留有功备用需要业主增加装机规模或者在原规模的基础上减少发电量;增加一次调频仅添加了一次调频装置,无法实现更多功能;改造发电器或逆变器实现一次调频,目前还没有成熟的技术,所以配置储能来实现一次调频是行业首选的解决方案。

 

 

01 什么是一次调频技术?

 

电网作为一个巨大的惯性系统,当有功功率缺额时,发电机转子就会加速,电网频率升高,反之电网频率降低。一次调频技术是指动态的保证电网有功功率平衡。当电网频率升高时,一次调频技术帮助机组降低并网有功功率,反之,协助机组提高并网有功功率。

 

如果光伏等新能源发电机组占比较少,电网依靠系统惯性可以轻松控制偏移的幅度;反之,如果光伏等新能源发电机组占比较大,电网无法通过系统惯性进行平衡,将电网的频率控制在稳定范围内。

 

因此,当电网中的新能源装机到达一定比例时,若发电机组自身无法实现快速调节频率,就会给整体电力调度带来频繁的调峰、调谷压力,也容易造成电网区域脱网等重大事故。

 


为了缓解新能源并网对给电力调度带来的影响,一次调频技术目前已广泛应用于各省新能源场站,山西在2020年开启新能源场站一次调频改造工作,选择配置储能来实现一次调频,更是在2021年12月30日发布了《山西独立储能电站参与电力一次调频市场交易实施细则(试行)》。《细则》中明确提出独立储能电站一次调频服务报价范围为5-10元/MW,报价的最小单位是0.1元。中标的一次调频容量在提供一次调频服务后,可以获得一次调频服务收益。独立储能电站响应一次调频过程中执行充放电互抵政策,产生的损耗电量由储能企业承担,通过储能实现的一次调频技术应用在新能源场站的商业模型逐渐明确,市场已满弓待发。

 

不仅是山西,2021年9月7日四川能源监管办发布关于开展《华中区域“两个细则”(2020版)》 试运行有关事项的通知,《细则》提出试运行自2021年12月启动,为期6个月,电化学储能电站等场站均需参与一次调频。

 

02 一次调频技术对新能源场站并网的意义

 

为什么国家及地方如此重视一次调频技术,“新电站、老电站”都要具备“一次调频”能力?这主要是因为新能源电站在各电网的占比大幅增加,给电网的频率稳定性带来较大的影响,据中国光伏行业协会预计,2022年光伏新增装机可增至75GW以上,与2021年45-55GW的预测值相比增长约36%-67%,分布式光伏更是呈现规模化发展趋势,一次调频技术的快速响应特点让其成为新能源场站并网的不二之选。

 

1、提高电站自动发电控制效果

一次调频技术可以快速响应项目的开展,使不满足并网要求的发电机组及通讯网络的速度、精度得到优化和提升,满足并网要求。

 

2、保障电站发电优先权,促进新能源发电消纳

随着新能源电站逐渐规模化发展,新能源发电的不稳定性是其并网的主要约束条件。一次调频技术的快速响应功能可以保障电站优先发电并网,储能的搭配还有利于促进新能源的消纳。

 

3、有助于电站整体设备消缺

一次调频技术搭配能源管理系统可以有针对性地对发电能力低下的机组、通信不良的设备进行检修和巡检,对不稳定的设备进行检查和优化,有效帮助新能源场站随时做“全身检查”,及时更换不良的设备。

 

4、提高电站经济效益

一次调频技术是不仅是新能源场站并网的必备条件,有些省份还对新能源场站提供一次调频改造补偿,场站的投资收益也因此更可观。

 

随着《并网电源一次调频技术规定及试验导则》开始实施,可以预见的是新能源电站的一次调频技术渗透率将快速提升,一次调频技术将发挥更关键的作用,成为构建可靠、稳健新型电力系统的重要组成部分。

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