【科普】调峰--储能电站在电力系统中的作用

2018年11月19日，平顶山市首个电网侧储能项目——趔山储能电站已成功并网，标志着电网侧储能项目技术应用在平顶山正式落地。该项目位于110千伏趔山变电站内，功率为4.8兆瓦、电池容量为4.8兆瓦时，采用全预制舱式布置，选用磷酸铁锂电池，通过10千伏电缆线路接入电网侧。趔山储能电站将作为平顶山电网侧的“充电宝”，可以为电网运行提供调峰、黑启动、需求响应等多种服务，有效实现电网削峰填谷，缓解高峰供电压力，促进新能源消纳，为电网安全稳定运行提供了新的途径。

本系列文章将详细分析储能电站在电力系统中的各个作用，本文主要讨论调峰的作用。

电力系统主要由发电侧和用电侧组成的。我国的发电侧有水力发电，火力发电，核能发电，以及太阳能、风力等新能源发电等等，用电侧主要是工厂、企业、商场、家庭等等。还有一部分设施，既可以用电也可以发电，这个就是储能电站。发电侧和用电侧不一定是平衡的，工厂、企业等负荷一般是白天用电多，晚上少，家庭负荷一般是白天用电少，晚上多，但总体说来，白天是用电高峰，晚上是用电低谷。而水力发电、火力发电、核能发电一般都是大型发电机组，设备一旦开动就不能随便停下来，太阳能、风力等新能源是根据环境和气候来发电的，发电不稳定，随时都有变化。因此需要在负荷高峰的时候，增加发电机的出力；在负荷低谷的时候，减少发电机出力，甚至停掉某些机组。电力系统中有些发电机是专门用来进行调峰的，称为调峰机组。

根据电力系统要求，调峰设置应该在负荷低时能消纳电网多余的电能，在负荷高峰时能增加电能供应，设施应该具备灵活、启动快等特点，目前可供电力系统调峰的电源有:

国家鼓励在集中式新能源发电基地配置电储能设施，参与调峰辅助服务，10MW以上的电储能设施，接受电力调度机构统一调度，建设在发电厂的储能设施(储电、电供热储能)，可与发电厂联合参与调峰，也可以独立主体参与调峰。其中，建设在风光电站的电储能设施，优先考虑风光电站使用后，富裕能力可参与辅助服务市场，用户侧储能设施（储电、电供热储能）仅可参与深度调峰与启停调峰。建设在发电厂的储能设施，放电电量按照发电厂相关合同电价结算，用户侧储能设施，按市场规则自行购买电量，放电时，可就近向电力用户出售电力获得收益，充放电4小时以上的电储能装置参与发电侧启停调峰，视为一台最低稳燃功率相当的火电机组启停调峰。

储能最终是否能在调峰辅助服务市场获得推广应用，最直接的制约因素还是在于其经济性。储能电站的投资收益来自两块，一是峰谷电价差的收益，二是调峰补偿的收益。下面以南方电网为例，来计算一个储能电站的投资收益。

2018年1月，南方监管局发布《南方区域电化学储能电站并网运行管理及辅助服务管理实施细则（试行）》，本细则适用于南方区域地市级及以上电力调度机构直接调度的并与电力调度机构签订并网调度协议的容量为 2MW/0.5 小时及以上的储能电站。储能电站根据电力调度机构指令进入充电状态的，按其提供充电调峰服务统计，对充电电量进行补偿，具体补偿标准为 0.05 万元/兆瓦时。

假设储能系统在谷段或平段充电，峰段将电全部放光，高峰放电时获得售电收益，谷段和平段的充电视为参与辅助服务市场调峰，获得调峰收益。则一套储能系统在上述时段划分下，一天可进行2次满充满放。