9月10-11日，由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會、南方科技大學碳中和能源研究院、南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院聯(lián)合100余家機構(gòu)共同支持的碳中和能源高峰論壇暨第三屆中國國際新型儲能技術(shù)及工程應(yīng)用大會在深圳召開。此次大會主題是“綠色、經(jīng)濟、安全、發(fā)展”。
10日下午，南方電網(wǎng)電力科技股份有限公司新能源與儲能事業(yè)部副總經(jīng)理鐘國彬受邀在“儲能安全與系統(tǒng)集成專場”分享了主題報告，主題為《電力市場全面準入下的電池儲能系統(tǒng)集成思考》。
鐘國彬：各位領(lǐng)導、各位產(chǎn)業(yè)界同仁：大家下午好！
非常高興應(yīng)大會邀請，今天站在這里跟大家分享我們在電池儲能系統(tǒng)集成方面的思考。我是來自南網(wǎng)科技公司和廣東新型儲能國家研究院的鐘國彬。
今天的分享主要包括四個部分，第一部分跟大家環(huán)顧一下國外的電力市場。美國在電力市場起步比較早，PJM根據(jù)儲能調(diào)頻效果付費的模式，是對儲能價值的極大體現(xiàn)，也是后來廣東發(fā)展儲能調(diào)頻很重要的參考。英國的儲能門檻比較低的，一兆瓦容量就可以參加電力市場。德國儲能參與市場主要是一次調(diào)頻和輔助服務(wù)。在澳大利亞，儲能的市場收入99%都來自于參與調(diào)頻等輔助服務(wù)，另外5分鐘的結(jié)算時間尺度是非常細的。
回顧國內(nèi)，各省也在大力探索儲能參加電力市場的機制，山東實現(xiàn)了全國首次儲能項目參與電力現(xiàn)貨市場，規(guī)模已經(jīng)達到1.5GWh，試運行期間，最大峰谷差價達到1.5元/Wh。湖南發(fā)布了全國首個容量交易試點方案，430MW儲能將參與容量市場化交易。浙江前不久也發(fā)布了重要的政策，符合條件的用戶側(cè)儲能可以轉(zhuǎn)為電網(wǎng)側(cè)儲能，以獨立身份參與到電力市場。廣東將火電廠儲能完全推向調(diào)頻市場，目前已經(jīng)有30多個火電廠加裝了儲能，其使用頻率、創(chuàng)造的收益和價值都比較好。
第二部分跟大家分享南方地區(qū)的電力市場發(fā)展和儲能相關(guān)的政策。
2015年3月15日國務(wù)院出臺電力體制改革綱領(lǐng)性文件，南方以廣東地區(qū)起步的電力現(xiàn)貨市場是首批8個試點電力現(xiàn)貨市場改革的先行地，目前已經(jīng)取得了階段性成效，電力交易品種越來越豐富。
2018年，廣東地區(qū)出臺電力現(xiàn)貨市場的規(guī)則，其中中長期的交易實施細則、現(xiàn)貨電能量的實施細則以及兩個細則的補充規(guī)定，都考慮了儲能。
2018年底，廣東第一個火電廠儲能聯(lián)合調(diào)頻項目入市，收益非常好。2019到2021年，兩個細則不斷修訂完善。全國的電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展受到限制的時候，廣東的火電廠儲能調(diào)頻的商業(yè)模式和發(fā)展規(guī)模在全國都是獨樹一幟的。
目前，南方區(qū)域的電力輔助服務(wù)市場已經(jīng)擴大到南方的廣東、廣西等地，備用市場也進行試運行階段。
廣東省高度重視新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，今年3月15日，廣東省發(fā)布了《廣東省推動新型儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》，提出到2027年要把廣東的新型儲能產(chǎn)業(yè)打造成萬億級市場，打造為廣東省制造業(yè)當家的支柱性產(chǎn)業(yè)，在這么好的市場環(huán)境和政策加持下，廣東的新型儲能已經(jīng)迎來高質(zhì)量、規(guī)?；l(fā)展的機遇。
3月30日，省能源局、省能監(jiān)局印發(fā)了《廣東省新型儲能參與電力市場交易實施方案》，新型儲能全面參與市場。獨立儲能可參與年度、月度、多日等中長期電能量交易。還可以參與現(xiàn)貨電能量交易，日前出清形成充放電日前計劃曲線及分時電價。儲能參與輔助服務(wù)市場已經(jīng)在運行了，接下來獨立儲能和電源側(cè)儲能也將按照交易細則，報量報價參與區(qū)域調(diào)頻、跨省備用等輔助服務(wù)市場交易。廣東省堅持市場引導，儲能的發(fā)展前景非常值得期待。
6月5日，廣東省發(fā)改委、省能源局印發(fā)《廣東省促進新型儲能電站發(fā)展若干措施的通知》，以冰蓄冷電價政策引導用戶側(cè)儲能發(fā)展。
總結(jié)一下，進入電力市場可以為我們解決很多問題，包括存在的建而不用的問題將得到解決。另外，進入市場給投資方收益帶來非常大的想象空間。當然，進入市場也對儲能系統(tǒng)集成帶來一些新的挑戰(zhàn)。
電池儲能系統(tǒng)要參加到市場，首先要解決安全性和可靠性的問題，長時間運行將提出更高的安全和可靠性要求。其次要解決的是持續(xù)可調(diào)用性問題，因為參加市場交易是有考核的。最后要解決多市場條件下運營投標決策問題，在很多邊界條件下，怎么樣既保證安全可靠，還要實現(xiàn)更多的收益。
挑戰(zhàn)一：安全性和可靠性的問題。大規(guī)模儲能電站跟電動汽車還是有所不同。電動汽車的電量一般來說就是幾十度電，但是大型儲能電站，現(xiàn)在很多百兆瓦級，甚至吉瓦級的電站，會用到幾十萬甚至上百萬支電芯，這么多的電池怎么管理好，他們的一致性的管理、安全性的管理、狀態(tài)的管理，要做好是非常不容易的。另外目前很多儲能電站的實際運行次數(shù)并不是很多，長期運行的效果怎么樣，數(shù)據(jù)怎么樣，還是有待驗證。
挑戰(zhàn)二：持續(xù)可調(diào)用性問題，右邊這個圖展示了儲能調(diào)頻實際運行的曲線，框出來的這一段，因為電池的SOC越限了，儲能系統(tǒng)就不能響應(yīng)調(diào)頻指令，這一段時間內(nèi)就不能產(chǎn)生收益。
挑戰(zhàn)三：多市場交易品種投標決策問題，廣東提出來要求探索“一體多用，分時復用”模式，允許一個儲能電站參與更多的市場。那么什么時候參與調(diào)頻市場，什么時候參與調(diào)峰市場，怎樣創(chuàng)造最大的價值，這就非常考驗投資建設(shè)運營方的水平。
最后一部分是系統(tǒng)集成技術(shù)發(fā)展的思考。面對前面提到的挑戰(zhàn)，我們要繼續(xù)提升儲能電站電池的智能感知技術(shù)水平，以可靠測量和精準狀態(tài)估計算法為基礎(chǔ)，全面在狀態(tài)估計、均衡控制、故障診斷、故障預警和安全等方面繼續(xù)做技術(shù)創(chuàng)新。
另外一個思考，可以應(yīng)用電力電子技術(shù)，把DC/DC模塊跟BMS高效融合，這樣可以解決一致性的問題。
為了支持我們做市場決策，還需要做好儲能電站的仿真建模，這樣才能更精準地去控制它。
還有就是開發(fā)面向市場化交易的系統(tǒng)運營管理技術(shù)，探索儲能的一體多用、分時復用的市場交易機制和運營模式。
針對分布式儲能，要結(jié)合分布式儲能的分散、自驅(qū)利強的特點，充分利用云邊端技術(shù)，開發(fā)面向市場參與的聚合協(xié)同優(yōu)化博弈策略荷算法，具體算法要根據(jù)市場策略做優(yōu)化。
匯報完畢，謝謝大家！
原標題：電力市場全面準入下的電池儲能系統(tǒng)集成思考
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