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近几年我们做了很多储能方面工程的应用，储能的累计应用业绩超过300MWh。在研发领域，科陆电子进行持续的投入，掌握储能的核心技术，形成自主知识产权。在储能领域的专利达到100多项目。
下面介绍一下我们在2016年投运的部分储能项目。第一是玉门风光储，电网融合示范项目，这个项目是以储能技术为核心的，多能互补的综合示范项目，在去年已经并网运行。第二西藏双湖的局域网储能项目，这个项目海拔5000多米，应该是世界上海拔最高的大型储能电站，解决无序用电问题。第三个是佛山用户侧储能电站项目，这个是纯商业化运用的储能电站，采用削峰填谷，减少虚量电费，通过储能云平台进行远程监测，可以实时看到每天储能电站产生的经济效益。第四非洲某海岛光储能微电网项目，这是离网型的微电网。
通过这些项目我们一直在探索储能在各个领域的应用价值，怎么样使储能大规模的应用？我想通过市场化的手段，我们一直也是渴望，一直呼吁建立一些价格补偿机制，来推动储能产业发展。储能产业大规模推广要走市场机制。今天跟大家分享，在这些领域主要是能量型的应用，在电力调频这个领域，是工业型的应用，这种领域实际上可以走市场化的道路。在没有补贴的情况下，也能够持续的发展下去。因为储能系统响应速度快，可以双向调解，并且调解精度很高，是一种非常优质的调频资源，在世界上美国、英国开始进行大规范的应用。
储能参与AGC调频领域美国走在前面，在美国储能已经是大规模应用的调频市场。美国之所以取得今天这样一个成功的效果，已经证明储能的经济性和安全性各方面得到体现。主要跟它的顶层设计离不开的，2007-2013面美国推出4个法案，第一个法案，解决了储能参与调离调频的合法定位的问题。第二个法案明确储能合理的收益问题。第三法案为储能在全美范围的推广铺平道路。第四个法案，解决储能快速并网的检测问题。有了顶层设计和法律法规的保障，储能在美国市场进入快速发展时期。
对于我国现在电力市场改革，对于储能产业的推广，具有很好借鉴的意义。在我国储能参与AGC无调频还处于刚刚起步阶段，国内有几个少数电厂进行试点，其中石景山热电厂是国内最早储能参与AGC调频的一个试点火电厂。在当时没有法规政策明确规定情况下先行先试，采用储能和火电机组，联合调频的方式，实际应用效果证明它的经济性非常好，并且在安全性上都是有保障。直到2016年国家能源局发展，《关于促进电储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿机制试点工作的通知》，才首次正式明确储能在电力调频调峰领域的合法的地位，明确指出在发电侧建设储能设施，可与机组联合调频调峰，或者作为独立主体参与辅助服务市场交易。在我国现阶段因为还没有建立完善的电力辅助服务这么一个市场，没有这么一个交易机制。所以在现阶段，作为我们储能产业来讲，要想往前推进，储能与机组联合参与调频是一种比较现实和可行的选择。我们不能坐等政策出台，通过应用，通过的技术的进步，来推动相关的政策向前走。我们通过储能和火电机的联合进行调频，可以在现有市场机制下进行，不用改变现有的结算机制和调度机制。因为我们在调频领域有相关的细则，当然各个区域对电力辅助管理是不一样的。我们以华北区域为例，出台两个细则。这两个细则虽然没有单独将储能作为主体进行考核和奖励，但是我们可以以火电厂为主体，以储能为辅来调频，不排斥这种方式。
简单介绍一下电力系统AGC调频。AGC主要通过实时调解电网中，调频电源有功处理，来试试对电网频率和连接电网功率实施的控制。主要解决区域电网内，短时随即功率不平衡的问题。在三北地区因为大规模可再生能源并网，风电、光伏这种间接性能源波动性很大，我们需要大量的调频电源，电机性平衡。在三北地区主要的调频电源是火电机组，火电机组是惯性系统，从煤、到粉，到燃烧，最后产生蒸汽，反映功力的输出条件上来，是分钟级的响应。储能系统双向变流控制是电力电子的设备，可以在毫秒级响应。整个储能系统整体上的响应也是秒级的响应。所以说在这个响应速度，调解速率方面，是具有很大优势的。
对于一个机组参与AGC调频，它的性能好坏，实际上我们可以通过量化的指标进行考核，主要包括三个方面指标，第一个调解速率。第二个调解精度。第三个响应时间。我们以这个示意图为例进行说明。这是一个机组参与AGC调频的典型的示意图。机组运行在P1功率状态，在T0时刻调度发出AGC指令，通过通讯传输，最后到机组的响应处理，就是开始功率脱离这个四区，到T1时间，这个时间叫响应时间，从T0到T1。这个机组持续提升的功率，一直达到这个目标的功率值，这个时间就说我们希望这个斜率是越高越好，这就是调解速率。到达目标值附近，我们希望这个功率维持在这个恒定值，尽量是波动性越小越好，这个指标就调解精度。储能在这里面价值体现，它可以在很快时间内出动调动出令，快速将这个功率提升上去，达到调度的给定值，后期等这个机组功率更上之后，由机组维持这个恒定的功率，直到下一次调度又发指令，进行调解。
对于机组参与AGC调频是有考核和奖励机制。考核主要包括两个方面，一个是AGC可用率的指标，一个是调解的性能指标，包括三个调解的要素。在补偿方面有个计算公式，各个区域电网有所不同。考核补偿的公式主要包括几个方面，第一调解深度。第二调解性能指标。第三是经济补偿，就是1个兆瓦多少钱。在华北或者山西各个省份，有所差异。总体上来说，调解深度越高，调解性能指标越高，所获得收益是越高。通过我们储能和火电机组进行搭配，可以显著提高调解性能指标，从而提高收益。所以通过储能参与火电机组调频，直接收益提升电厂AGC整体调频的性能，或者更多经济补偿。间接收益减少机组的设备磨损，降低能耗，同时提高电力系统整体的AGC调频能力，进一步改善电阻可靠性和和安全性。当然这里面也有一个问题，我们是在现有的市场机制下运行，所有的火电机组，大家都放在储能，性能都很高，考试都是99、100分，到底去罚谁呢？实际上现在这种机制，从发电集团，左口袋掏到右口袋这么一个过程，做的去补偿。这只是当前一种形式，终级目标还是建立电力辅助服务的市场。我们把储能包括传统的机组，大家在一个公平的评价上进行竞争，只有那些技术性、经济性上好，安全性上好，这事样的技术路线才可以脱颖而出，占领市场。
下面我介绍一下，火电机组和储能联合AGC调频的解决方案。火电机组和AGC进行打捆，联合调频的方案，我们需要配一个储能系统，这个储能系统是由多个单元组成，每个单元需要有电池系统，PCS双向变流器、变压器。多个单元通过储能AGC的主控单元，进行集中的调控，整个联合调频的过程是这样的，调度中心发出AGC调频指令，到电厂的远动设备ITU，ITU向储能的AGC主动单元和电厂的DCS，转发这个S指令。储能AGC主动单元，就根据这个AGC指令，同时协调电厂的处理，来联合对AGC指令进行响应。
这里面一些主要的设备和关键的技术介绍一下。第一个是储能AGC主控单元，这是主要的储能系统的指挥大脑，它能实时控制储能系统功率，和机组协调响应AGC指令，自动调解储能系统的整体处理，因为储能系统下面含各个单元，根据各个单元SOC情况，来分配储能各单元的处理。同时采用双基双网的这种热泵热方式提高系统的可靠性。这是我们自主研发的一款功率型集装箱式储能系统，它的配置是2个兆瓦，1个兆瓦时，采用2C充放电倍率，为什么采用2C的充放电倍率，我们主要考虑安全性、经济性综合的考量。整个系统模块化的设计，这是电池（派克），这是电池价，这是集装箱系统，整个系统采用搭积木的方式进行组装，非常方便生产和维护。要实现这么高倍率的储能系统，功率型的，首先是要有一款适合高倍充放电的电池，我们采用一款60AH的磷酸铁锂电池。这款电池具有很好的充放电特性和循环寿命。在90%DOD，2C倍率充放电情况下，循环寿命5400甚至80%的容量。
电池的管理系统BMS也是整个系统核心的技术，我们采用自主研发的BMS系统，采用三级的管理架构，包括BMU，电池包的管理系统，BCMS电池组、BAMS电池堆的管理。BMS系统具备完善的数据采集存储，上送和实验记录功能，具有多重的保护机制，包括电流、电压、温度等方面的保护。具备完善的故障诊断和定位的功能。我们采用主动均衡的策略，因为在在这种调频的功率型应用场景，储能系统大部分时间工作在一种浅充浅放的状况。我们建议是每运行一段时间，比如6个月，进行一次维护，通过一件事标定功能，可以对整个功能容量进行重新的标定。
相对于低倍率能量型的储能系统来讲，我们高倍率的功率型的储能系统，在热管理上面，是一个非常关键的技术。主要考虑以下几个方面的因素，一个是散热和保温的设计。因为锂电池，它运行的温度是有一定要求的，温度过高，或者过低得会影响寿命。在大倍率充放电情况下，因为整个电池发热量比较高，我们要有足够的制冷能力。在三北这种地区的应用，很多是在冬季是严寒地区，我们要有足够的保温能力，我们采用是一款工业型的冷暖空调。可以将集装箱内的温度，保持在合理的范围，合理的设定值，自动进行加热或者制冷。
第二考量因素就是温度的一致性设计。在一个集装箱内有几千颗电池，每个电池分布在不同的位置，电池之间不可避免的存在温度差，如果这个温度差够高，电池一致性越来越差，最后形成系统的短板。我们采用等量精准送风技术，将风量精确的送到每一个（派克），这样使整个系统内电池之间的温差最小化，经过我们实际长时间的测试，在二次背景下运行，我们整个系统，所谓电力之间最大温度差可以控制在10度以内。
安全性设计，我们采用多重热保护机制。在系统开始充放电，电池温度开始上升的时候，我们自动调解正能量的风量，当温度计上升达到了一级高警值，我们就PCS就降功率运行，达到二级高警，PCS停止功率，如果达到保护值，系统会自动跳闸保护。这种设备的安全和整个系统安全是首要的。
我们基于电厂大量的历史数据进行仿真计算，这个仿真的主要目的，第一优化储能协同机组，相应AGC指令的算法。第二确定储能最佳经济性配比，计算最大投资回报率。从这个图上可以看出，蓝色是调度计划指令的曲线，绿色是在没有储能参与的情况下，一个响应的曲线，红色是有储能参与下一个响应曲线。有了储能联合调频，整个响应的速率和响应时间是提高很多。当然这里面储能配比越大，功率和容量配的越大，它的响应能力是越好的，KP指标越高，产生收益越高。同时另一方面，如果电池配的越多，系统成本也会越高，到找一个平衡点最佳投资回收期。根据我们对国内一个30万的火电机组，进行实际的仿真计算。如果在配3.5兆瓦时的储能系统，投资收益期小于3年。整个储能系统在正式运行之前，我们需要做系统级的验证，来模拟运行场景，进行长时间的测试。我们早在2012年科陆电子在国家能源局的支持下，建立可再生能源规模化储能并网工程实验室。我们以这个实验室为依托，建立一个储能AGC调频动态模拟实验系统。这个实验系统可以模拟真实的应用场景，将现场大量的数据通过虚拟机的方式发送我们这个储能系统。储能系统对AGC指令进行响应，可以长时间进行优化运行。经过实际测试，我们这个系统可以在二次背景下长期稳定的运行。整个系统响应时间从主控单位收到AGC指令开始不到一秒钟。
现在中国储能在AGC调频领域是刚刚起步的阶段，我在这里借这个机会有几点建议，做一个呼吁。第一个希望建立一个公开透明的调频的辅助市场，鼓励各个市场主体公平参与竞争，引导储能健康发展。第二方面建立相关的技术标准体系，指导储能系统设计、制造、安装、运行等各个环节。第三方面探索多种商业模式，多方来共享收益。科陆电子在储能领域，也做了大量研究工作，具备成套的解决方案和相应的产品，但是我希望与各位业内同仁一道，为推动我国储能事业的发展，继续努力，谢谢大家！
文章来源国际储能峰会2017暨中国国际储能技术与应用展览会上的演讲。
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