3月21日，“2018首屆全國儲能技術在電力調頻輔助服務市場中應用高層研討會”在太原理工大學成功召開。

本次研討會由中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會、太原理工大學、深圳市科陸電子科技股份有限公司、廣東猛獅新能源科技股份有限公司、浙江南都電源動力股份有限公司、惠州億緯鋰能股份有限公司、浙江超威電力有限公司、成都特隆美儲能技術有限公司、山東圣陽電源股份有限公司、陽光電源股份有限公司主辦，中國能源建設集團山西省電力勘測設計院有限公司、北控智慧能源投資有限公司、中天儲能科技有限公司、深圳市雄韜電源科技股份有限公司、北京睿能世紀科技有限公司、北京國能伏安節能科技有限公司、烯晶碳能電子科技無錫有限公司、萬匯通能源科技有限公司、美國麥克斯威科技有限公司支持，中國儲能網承辦。

在會議上，科陸新能源技術研究院高級研究員江衛良發表了題為《科陸儲能調頻應用解決方案與實踐》的主題演講，全文內容如下：

江衛良：首先感謝儲能協會、中國儲能網組織的本次調頻專題會議，我非常榮幸，能夠代表科陸電子在本次大會上發言。在過去的兩年，在電力輔助服務的領域出臺了很多相關的政策，包括國家能源局和各個區域性的政策，都是鼓勵儲能的參與調頻。儲能參與調頻的模式有兩種：一種是獨立調頻電站的模式，一種是和火電機組進行聯合調頻。獨立調頻電站在國外已經很成熟的運行模式，在我國目前，市場機制和配套的細則還不太成熟，我們現在主要還是以火電機組和儲能聯合調頻為主。我們科陸憑借在多年來在儲能領域的研發、技術和產品的應用優勢，積極布局儲能調頻市場。

今天，我主要想就AGC調頻用的儲能系統在設計原則、解決方案、全聲明周期的管理理念以及應用實踐等方面向各位嘉賓作一個分享。

作為AGC調頻的應用領域的儲能系統的應用場景，和我們微電網、新能源并網的應用場景都有很大的不同，它的需求也不一樣。AGC調頻需要什么樣的儲能系統？首先我們在總體設計原則上主要考慮以下四個方面的因素：系統的安全性、可靠性；系統功能匹配性；系統自動化、智慧管理；系統的壽命與性價比。這四個方面是一個有機的整體，總體概括起來就是一句話：合適的系統在合適的環境下能夠發揮合適的功能。

首先說安全性。電廠的安全永遠是第一位的，這一點怎么強調都不為過，這并不是通過拍胸脯就能夠保證的，我們一定要有可驗證的安全經驗。根據我們多年在電儲能的研究，我們采用的是一款功率型的電池，在安全性、充放電特性、壽命、成本等方面能夠達到綜合的性能。圍繞電池，我們要構建多層次、全方位的安全保障體系，這個到層次、全方位是從不同的維度來說的，因為電池是整個儲能系統的核心，我們整個儲能系統設計基本都是圍繞電池開展的。一個電池性能的好壞就決定了儲能基因。多層級主要是從幾個方面來說的：1.預防層級，我們通過電子系統的電熱安全管理，這個屬于維持系統運行在一個正常安全范圍內的保障，一旦出現異常，就會自動進行安全保護的措施；2.預警措施，一旦出現問題，能夠通過我們的監控及早發現處理問題；3.消防措施。全方位是從管理的角度上說的，就是說一個儲能系統，即使我們在研發設計階段能夠做得很好，也不見得能夠安全運行，它和供應鏈的管理、運輸、安裝、調試、運維都有很大的關系，所以我們應該從全聲明周期來管控。

既然我們是用AGC調頻系統，我們要滿足AGC調頻的要求，儲能系統需要和機組的特性進行匹配。我們需要根據AGC調頻的需求，對儲能的外特性方面進行匹配，比如整個系統時間的響應能力、功率響應能力，防止功率裕度失衡。另一方面，對高強度、高強度電能吞吐要求、與電池性能的匹配。

系統的自動化、智慧管理。第一是自主的電池管理能力，在AGC調頻的應用場合，是頻繁進行短時的充放電，不會進行深度的充放電循環。在這種條件下怎么進行自主均衡補償，這是需要研究討論的問題。第二點是電池集群功率自動均衡能力，在充放電我們要保持各個電池的均衡處理，避免出現環流。第三點是無人值守，遠程運維，通過自動化的手段對儲能電站進行有效管控。我們儲能系統可以通過遠程監控的手段，進行遠程運維，可以通過外部客戶端，也可以通過手機APP，進行實時掌控。

系統壽命與性價比包括日歷壽命與循環壽命，它的壽命不能夠用一個循環的次數來進行統計，我們可以利用累計的充電量或者放電量來進行統計。我們還考慮到，每一次充放電都會對壽命造成一定衰減，另外我們還考慮連續調節能力、耐熱沖擊能力、耐壓耐流能力。最終通過調頻手段來實現經濟的目的，這樣不管你采用什么樣的設計方法，什么樣的電池體系，最終還是看性價比，只有在安全性的條件下，高性價比的產品才是最有生命力的。

下面介紹解決方案。首先是機組對聯合調頻的需求，參與調頻的火電機組都是需要進行考核的，考核指標主要是三個方面：調節速率、調節精度和響應時間。對于火電機組來講，它是一個慣性的系統，它的響應時間和爬坡的速率是比較慢的，它的響應時間是分鐘級的。對于儲能來講，收到這個指令以后可以快速響應，最后供電的維持還是要靠機組本身。通過儲能系統和機組進行聯合調節，可以達到一個很好的、綜合的性能。通過技術指標提升來提高AGC補償的收益，這個收益有在兩個系統之下固定的計算公式。

聯合調頻的過程怎么實現？首先是調度中心向電廠發送AGC調度的指令，RTU轉發AGC指令，到電廠DCS和儲能AGC主控單位。我們可以根據各個區域電網的細則，結合機組的特性來制定控制策略。具體在一些細則的地方各個區域是有差別的，像山西、華北、廣東，我們現在都有成熟的模型。

我們這個儲能系統的總體架構包括電池系統、PCS及中壓系統、集控系統。對我們自身來講，在生產管控過程中，這種標準化便于我們進行成本和質量的管控。

下面介紹電池系統。電池系統是一個集裝箱，一個1MW的標準集裝箱。我們電池是采用軟包。我們采用的是自主研發的BMS，采用三層的管理架構，具備完善的數據采集、存儲、上送和事件記錄功能，具備多重保護機制，完善的故障診斷和定位功能，我們采用主動均衡側列、自動標定技術，我們是根據調頻的應用場景做了一套解決方案，并且在工程實踐上得到有效驗證。

我們整個系統既要有散熱，又要保溫。如果溫度很不一致，對它的整個性能不一致也會造成很大的影響。所以我們采用的是一種風能設計，在我們的電池模塊里，有風道，每兩電池之間都有風道，通過風能的設計，可以把風量送到每一顆電池，把熱量送出去。熱設計還要避免熱失控，在溫度開始上升的時候，我們會自動調節；當溫度繼續上升，我們會自動降功率運行，達到保護值的時候，系統會自動停級。我有成功經驗：西藏雙湖（海拔5000m）、山西同達等寒冷的地方。

結構設計對儲能系統來講非常重要，我們通常是在廠內安裝，這個過程中也會產生一些問題，比如螺絲松動等都會造成安全事故或者現場運行的隱患。在結構設計上我們從集裝箱到部件，首先是通過仿真軟件進行仿真，經歷了國內最嚴酷的公路運輸的考驗，包括西藏、青海、山西、內蒙、北京……海路運輸我們也經過了美國夏威夷項目運輸的考驗。

這是我們PCS及中壓系統，這是2MW的標準的集裝箱。這是我們的集控系統，它的主要功能是對儲能電站進行集中監視、集中調度。

實驗環境對儲能系統來講也同樣重要，我們在2012年開始建設國家級的儲能重點實驗室，從電池到模塊，到整個系統的測試。

AGC調頻電站來講，怎么樣在現場應用之前，進行系統級的測試，這實際上是一個難題。我們在儲能國家能源實驗室的基礎上建立了一套物理的實驗系統，把儲能集裝箱系統能夠接入到實驗系統，我們能夠模擬調度的指令，進行在線閉環動態模擬測試。我們可以在現場投運之前，就可以對整個儲能系統進行全面檢測和實驗。

下面介紹一下全生命周期的管理。做儲能不僅僅是提供一個產品，更重要的是提供服務。我們提供EPC總包服務，準備完善的解決方案，具有豐富的儲能項目實施經驗，完善的強大供應鏈服務隊伍。

下面重點介紹一下我們的仿真軟件。在項目開始策劃論證階段，我們可以通過這個軟件來建模，包括技術模型和經濟模型，還有所在范圍內的控制策略。我們結合機組的特性，以及機組歷史的數據來進行仿真。得出這個項目在不同的配置下，它的技術可行性、經濟可行性，最終得到儲能最佳的配置，作為用戶投資決策的參考。

智慧儲能云平臺，這是我們公司自主開發的云平臺。我們現在很多儲能電站都已經接入這個云平臺，它的主要功能：實時數據檢測、視頻監視、事件商報、主動推送、運營報告、統計報表；還可以做大數據分析：電池狀態診斷、提前預警、狀態檢修；優化調度。

最后介紹一下我們的應用實踐。這個圖片大家都比較熟悉，是山西同達電廠的儲能項目，這個儲能的裝機規模是9MW/4.5MWh。如果說沒有儲能的情況下，這個會偏離調度指令比較遠。儲能和機組的處理疊加之后，可以很好地響應調度的指令。這個經過測算，KP值2.9左右，投入之后，KP值可以達到5，最高可以達到6.2，項目總投資3400萬元，在半年試運行期間，產生經濟效益一千多萬，回收成本32%左右。大半年時間運行也經歷了各種調度的工況檢驗，也經歷了各種氣象條件的檢驗，整個系統運行安全、可靠、穩定。這是另外一個項目，山西平朔電廠，儲能規模9MW/4.5MWh。這是另外一個正在建設的項目，內蒙古上都電廠，這個儲能的裝機規模是18MW/9MWh。