南方电网钟国彬：电力市场全面准入下的电池储能系统集成思考

9月11日在深圳鹏瑞莱佛士酒店举办的“碳中和能源院士高峰论坛暨第三届中国国际新型储能术及工程应用大会”上，南方电网电力科技股份有限公司新能源与储能事业部副总经理钟国彬进行“电力市场全面准入下的电池储能系统集成思考”的演讲。

南方电网电力科技股份有限公司新能源与储能事业部副总经理钟国彬

钟国彬：

各位领导、各位产业界同仁：大家下午好！

非常高兴应大会邀请，今天站在这里跟大家分享我们在电池储能系统集成方面的思考。

我是来自南网科技公司和广东新型储能国家研究院的钟国彬。

今天的分享主要包括四个部分：

第一部分跟大家环顾一下国外的电力市场。

美国在电力市场起步比较早，PJM根据储能调频效果付费的模式，是对储能价值的极大体现，也是后来广东发展储能调频很重要的参考。英国的储能门槛比较低的，一兆瓦容量就可以参加电力市场。德国储能参与市场主要是一次调频和辅助服务。在澳大利亚，储能的市场收入99%都来自于参与调频等辅助服务，另外5分钟的结算时间尺度是非常细的。

回顾国内，各省也在大力探索储能参加电力市场的机制，山东实现了全国首次储能项目参与电力现货市场，规模已经达到1.5GWh，试运行期间，最大峰谷差价达到1.5元/Wh。湖南发布了全国首个容量交易试点方案，430MW储能将参与容量市场化交易。浙江前不久也发布了重要的政策，符合条件的用户侧储能可以转为电网侧储能，以独立身份参与到电力市场。广东将火电厂储能完全推向调频市场，目前已经有30多个火电厂加装了储能，其使用频率、创造的收益和价值都比较好。

第二部分跟大家分享南方地区的电力市场发展和储能相关的政策。

2015年3月15日国务院出台电力体制改革纲领性文件，南方以广东地区起步的电力现货市场是首批8个试点电力现货市场改革的先行地，目前已经取得了阶段性成效，电力交易品种越来越丰富。

2018年，广东地区出台电力现货市场的规则，其中中长期的交易实施细则、现货电能量的实施细则以及两个细则的补充规定，都考虑了储能。

2018年底，广东第一个火电厂储能联合调频项目入市，收益非常好。2019到2021年，两个细则不断修订完善。全国的电网侧储能发展受到限制的时候，广东的火电厂储能调频的商业模式和发展规模在全国都是独树一帜的。

目前，南方区域的电力辅助服务市场已经扩大到南方的广东、广西等地，备用市场也进行试运行阶段。

广东省高度重视新型储能产业发展，今年3月15日，广东省发布了《广东省推动新型储能产业高质量发展的指导意见》，提出到2027年要把广东的新型储能产业打造成万亿级市场，打造为广东省制造业当家的支柱性产业，在这么好的市场环境和政策加持下，广东的新型储能已经迎来高质量、规模化发展的机遇。

3月30日，省能源局、省能监局印发了《广东省新型储能参与电力市场交易实施方案》，新型储能全面参与市场。独立储能可参与年度、月度、多日等中长期电能量交易。还可以参与现货电能量交易，日前出清形成充放电日前计划曲线及分时电价。储能参与辅助服务市场已经在运行了，接下来独立储能和电源侧储能也将按照交易细则，报量报价参与区域调频、跨省备用等辅助服务市场交易。广东省坚持市场引导，储能的发展前景非常值得期待。

6月5日，广东省发改委、省能源局印发《广东省促进新型储能电站发展若干措施的通知》，以冰蓄冷电价政策引导用户侧储能发展。

总结一下，进入电力市场可以为我们解决很多问题，包括存在的建而不用的问题将得到解决。另外，进入市场给投资方收益带来非常大的想象空间。

第三，进入市场也对储能系统集成带来一些新的挑战。

电池储能系统要参加到市场，首先要解决安全性和可靠性的问题，长时间运行将提出更高的安全和可靠性要求。其次要解决的是持续可调用性问题，因为参加市场交易是有考核的。最后要解决多市场条件下运营投标决策问题，在很多边界条件下，怎么样既保证安全可靠，还要实现更多的收益。

挑战一：安全性和可靠性的问题。大规模储能电站跟电动汽车还是有所不同。电动汽车的电量一般来说就是几十度电，但是大型储能电站，现在很多百兆瓦级，甚至吉瓦级的电站，会用到几十万甚至上百万支电芯，这么多的电池怎么管理好，他们的一致性的管理、安全性的管理、状态的管理，要做好是非常不容易的。另外目前很多储能电站的实际运行次数并不是很多，长期运行的效果怎么样，数据怎么样，还是有待验证。

挑战二：持续可调用性问题，右边这个图展示了储能调频实际运行的曲线，框出来的这一段，因为电池的SOC越限了，储能系统就不能响应调频指令，这一段时间内就不能产生收益。

挑战三：多市场交易品种投标决策问题，广东提出来要求探索“一体多用，分时复用”模式，允许一个储能电站参与更多的市场。那么什么时候参与调频市场，什么时候参与调峰市场，怎样创造最大的价值，这就非常考验投资建设运营方的水平。

最后一部分是系统集成技术发展的思考。

面对前面提到的挑战，我们要继续提升储能电站电池的智能感知技术水平，以可靠测量和精准状态估计算法为基础，全面在状态估计、均衡控制、故障诊断、故障预警和安全等方面继续做技术创新。

另外一个思考，可以应用电力电子技术，把DC/DC模块跟BMS高效融合，这样可以解决一致性的问题。

为了支持我们做市场决策，还需要做好储能电站的仿真建模，这样才能更精准地去控制它。

还有就是开发面向市场化交易的系统运营管理技术，探索储能的一体多用、分时复用的市场交易机制和运营模式。

针对分布式储能，要结合分布式储能的分散、自驱利强的特点，充分利用云边端技术，开发面向市场参与的聚合协同优化博弈策略荷算法，具体算法要根据市场策略做优化。

汇报完毕，谢谢大家！