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儲能黑啟動來了!

作者:中國儲能網新聞中心 來源:北極星儲能網 發布時間:2020-03-05 瀏覽:
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2月26日,通用電氣宣布,在美國Entergy Louisiana的Entergy Perryville電站,通過對150MW的7F.03單循環重型燃氣輪機配置7.4MW電池儲能系統,首次實現電池儲能系統輔助重型燃機的黑啟動。

GE相關負責人表示該項目充分展示了燃氣電廠和電池儲能的互補性。此次黑啟動也證明,利用電池儲能系統輔助發電資源來支撐電網是行之有效的手段。

此前國內也曾傳出消息稱在全世界首次實現儲能輔助F級燃機黑啟動,項目所在地廣東地區的黑啟動市場規模正在逐步擴大,儲能何時才能正式成為黑啟動玩家?

最困難任務:黑啟動

“黑啟動”是指在重大系統故障或全系統范圍停電的情況下,在沒有電網支持的情況下重啟無自啟動能力的發電機組,逐漸擴大系統恢復范圍,最終實現整個系統的恢復。簡單來講黑啟動的目的就是以最快速度啟動更多發電電源,從而恢復更多的發電能力。曾有報道將“黑啟動”形象的比喻為電網的“打火機”。

據了解,黑啟動被稱作是電力行業最困難的任務之一,黑啟動這種功能,理論上各種發電資源都可以實現,但實際上,目前普遍都是在發電機組配備小型柴油發電機實現的,通過黑啟動柴油發電機來啟動容量為幾兆瓦的大型發電機、進而再啟動電站的主發電機組。

有觀點認為包含抽水蓄能電站在內的水力發電廠是電網黑啟動電源的理想選擇,但顯然這有一定的地理條件要求,例如西北等缺水地區就無法實現。也有觀點提出風電具有啟動功率小、啟動速度快等優點,適用于黑啟動,但也面臨著發電不穩定的因素存在,無風的情況下難以實現。

而作為傳統的燃煤機組、或者水力發電廠,發電機組的啟動容量比燃氣發電機組更大,若同樣配置所需要的黑啟動發電機容量就更大。通常燃氣輪機發電需配置1~2kW的柴油發電機,投資大概需大幾千萬,而若在其他類型發電機組來配置柴油發電機、顯然所需柴油發電機容量更大、投資更高,再加上柴油消耗所需投資額可能更高;相反若不配置足夠容量的黑啟動設備,初步恢復的火電機組容量較小、自平衡能力差,在恢復電網內其它機組時很容易失穩,導致電網黑啟動過程的失敗。

黑啟動利器:儲能系統

相比之下,儲能系統具有更大的調節幅度、更快的動態響應的特性,利用儲能設備來輔助黑啟動能夠有效提高局域電網的恢復速度。而從投資角度來講,在以往的火電儲能聯合調頻項目中,一般2x330MW左右的發電機組配置儲能裝機容量9MW/4.5MWh,招標中標價格大約4000萬元左右,而2019年廣東地區出現幾個較大規模的儲能調頻項目,2x600MW的發電機組配置18MW/9MWh的中標價格約7000萬元左右。但是作為發電廠的儲能系統,可實現的功能除了黑啟動還有AGC調頻、調峰等等,同樣的儲能要比傳統的發電廠資源效果要好、可獲得的收益途徑可能更多。從清潔和可持續發展角度來看,儲能黑啟動的方法顯然更經濟更環保。

據了解早在2017年美國Imperial Valley曾利用33MW電網規模的電池儲能系統實施了黑啟動。國內2019年初曾有報道,國家電投珠海橫琴熱電有限公司20兆瓦時電池儲能系統項目,是世界首例采用儲能系統實現F級燃機黑啟動、國內首例燃機儲能調頻的項目。此外,2019年12月,華能首次提出利用儲能系統實現新能源風力發電黑啟動。

廣東黑啟動市場規模逐漸擴大

從北極星儲能網收集并分析的數據來看,廣東地區“黑啟動”輔助服務市場正在逐步興起。

根據此前《南方區域并網發電廠輔助服務管理實施細則(修訂稿)》中的定義,黑啟動服務費分為能力費和使用費,其中廣東地區的能力費補償標準為2萬元/臺或0.1萬元/萬千瓦,使用費補償標準為480萬元/臺次。

自2019年1月起,“黑啟動”輔助服務形成了和初期調頻輔助服務類似的“零和游戲”戰場,共160余家電廠參與繳納黑啟動補償費用,平均繳納費用正在逐漸上漲,從2019年1月的平均1900多元已經漲到了12月的2.54萬元。但是獲得黑啟動補償費用的發電廠僅有6、7家,結算收益從2019年1月的平均6萬元漲到12月平均54.85萬元。其余一百多家電廠在黑啟動領域都僅有支出、并無收益。

從發布的黑啟動輔助服務補償數據來看,廣東發電廠參與的黑啟動市場仍在試探當中。協鑫電廠曾在2-4月參與并獲得了補償收益,但自5月以后再未獲得補償。流溪河電廠自9月開始參與就一直獲得最高額的補償金額120萬元,12月黃登水電廠首次參與獲得了3萬元補償、但結算結果卻虧損1萬余元。

有從業者表示“黑自動市場不大”,但從儲能輔助調頻的經驗來看,早起的鳥兒有蟲吃,先入場的選手可能搶得先機、獲得更高收益。

關鍵字:黑啟動 儲能調頻

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