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北京睿能世纪科技有限公司采用先进储能技术增加火电机组调频收益发电厂储能辅助AGC调频项目交流储能技术简介储能技术近10年发展迅速，已经有多种产品具备电力级应用的条件超导储能抽水蓄能压缩空气钠硫电池锂电池铅酸电池液流电池镍氢电池飞轮储能超级电容熔融盐电池燃料电池储能产品的两个重要应用方向——功率应用和容量应用不同应用对储能产品的要求不一样抽水蓄能是最有竞争力的调峰产品，其他一些储能技术更适合电网调频电网调频是最近几年最具商业化推广前景的储能发展领域功率容量（放电时间）GWW秒级天级离网社区/家庭应用并网电力质量调节电网调峰小时级MW光伏路灯等电网调频分布式户用UPS应用城市电网备用功率电力调频正在影响火电企业的经营辅助服务的市场化是中国电力体制改革的确定方向之一电力调频是辅助服务中最重要的内容之一，占所有辅助服务费用的80%以上未来火电企业承担的调频任务会越来越重风电和光伏发电的快速发展，迅速增加电力调频的任务量京津唐电网2011年7月以后调频补偿费用已稳定在每月3-4000万元左右山西电网调频补偿费用每月在2500-3000万元研究结果表明，未来并网风电的增加，将大幅增加电网调频任务量调频业务对火电企业的效益影响调频业务的收入或者损失，相当于直接在企业净利润上做增减，对企业业绩影响大假设火电机组的年净利润为2亿，若调频补偿总费用每月增加200万，则企业年净利润增加2000万，占年利润的10%以上储能系统提供AGC调节的优势明显•采用先进储能技术进行调频是未来电力行业发展方向•多项研究表性储能系统进行调频效果远优于传统机组–储能系统具有快速（毫秒级）精确（大于99%）的有功调节能力–储能系统调节效果是水电的1.7倍，是天然气机组的2.7倍，超过燃煤火电机组20倍以上（美国西北太平洋国家实验室，PNNL）–占总调频容量3.3%的储能完成系统23.8%的调频任务（2011年NYISO运行数据）火电机组对调频信号的响应不够精确储能系统可以对调频信号做出精确响应项目风险总体上较低电厂运营风险低电厂完全按照原有模式运营，不受储能产品影响系统安全性有保障，（2011年10月，由北京市科委组织了针对储能调频项目的专家论证会，包括华北电监局、中国科学院工程热物理研究所、中国电科院、华北电科院、华北电力大学）储能系统成熟，技术风险低储能系统经过多年运营，美国已经有超过300MW投入正式运营2013年9月，国内第一个储能调频示范项目在京能热电厂正式投运2015年11月，第一个储能调频商业运行项目在山西京玉发电厂投运2016年5月，第一个接入600MW火电机组项目正在京隆电厂实施储能系统运营维护风险低我们有丰富的产品经验，能够对系统进行设计、选型、集成和运行项目采用合同能源管理模式，电厂没有投资风险睿能有实际项目经验，能够对系统进行安全的运行与维护中国明确支持发展先进储能产业2010年国务院出台《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，强调“加强新能源并网及储能”2012年国家《能源科技“十二五”规划》中明确提出发展“大容量快速储能装置”预计在《国家战略性新兴产业“十三五”发展规划》中将继续列入储能技术2009年推出的《两个细则》已经体现按效果付费的精神2016年国家能源局发布推动电储能参与“三北”地区调峰辅助服务工作的通知(征求意见稿)国家能源局支持储能联合火电机组参与AGC调频大政方针产业政策技术支撑现有的两个商业化项目已经论证了储能技术可行性美国AES公司在美国西佛吉尼亚州投资建设的3.2万千瓦锂电池储能调频站在2011年第三季度投入商业运行。该项目采用A123Systems公司的储能系统，是迄今为止，世界上最大的储能调频电站。国外储能产品的商业应用美国AES公司分别于2009年和2011年在该公司位于智利的两个火电厂分别配置了12MW和20MW的储能系统，系统运行稳定，效益显著。该公司已经在2012年8月完成了又一个20MW储能系统的立项工作，预计2014年年初投入运营。国外储能产品的商业应用美国PJM电力市场2011年投运3MW超级电池储能业主：东宾公司国外储能产品的商业应用国外储能产品的商业应用美国纽约电力市场2011年投入运营20MW飞轮储能全球首个MW级火电联合储能调频项目已经投运一年半•项目建设期短，工程简单2013年4月开始现场实施，至2013年7月底完成安装调试现场土建和电气施工为主，储能系统到达现场后的调试时间为3周•项目运行安全稳定，效果显著在电厂和睿能公司的共同努力下，机组AGC调频性能跃居华北网第一名调试运行过程，机组Kp值得到改善，并且调频性能比较稳定储能系统运行后，Kp比机组自身提高约30%每天的Kp值波动较小储能调试运行过程中Kp值在3.5以上•2014年6月后，电厂和睿能密切配合，机组Kp排名跃升全网第一机组和储能系统协同控制取得最佳运行效果储能配比越大，对机组的要求会越低Kp性能达到5.0，成为全网第一，明显高于排名第二的机组项目运行效果显著1项目运行效果显著22013年9月下旬储能投入试运行，性能及补偿收益相比机组9月中旬提升明显；2014年6月，机组与储能进一步调整后，调节性能达到全华北第一，补偿费用也大幅增加。能源局领导、电网和电厂相关人员积极支持•国家能源局和华北能监局领导现场了解运行效果作为政策试点项目，我们定期汇报运行数据，支持能源局制定相关政策•电厂领导和各专业人员积极配合，本项目有望成为行业标杆Kp值最高时已达5.0石热储能项目获得各方认可•储能调频系统响应速度快，控制精度高，响应特性远优于传统发电机组，对机组AGC性能改善明显，运行安全可靠，系统生产正常，技术及经济效果显著。——石热电厂验收结论•华北电网公司调度中心认为储能系统调频性能突出–储能调频系统响应速度快，控制精度高，响应特性远优于传统发电机组•本项目是2012年北京市重大科技项目，已于2014年2月顺利验收通过–已经在准备进一步申报电力系统的科技进步奖京玉发电厂火电联合储能调频项目成功运行项目概况京玉电厂2号机组储能辅助AGC调频项目概况储能系统配置容量：项目总容量9MW，配置3套锂离子电池储能单元，单套储能单元额定能量1.477MWh，最大充放电功率3MW。储能系统安装位置：储能系统安装于主厂房南侧，占地面积约600平米。储能系统工作方式：自2015年6月项目开工建设，2015年10月完成工程建设和设备调试工作，2015年11月3日起正式投运山西电网ACE调节模式。储能火电联合调频原理•储能的功率指令响应能力•响应速度：1秒•功率精度：99%•调节范围：2×储能额定功率•快速折返：上调下调瞬间转换全面提升机组响应时间、调节速率、调节精度储能系统接入方案火电厂CCSEMS/AGCRTU发电机组高厂变电网AGC调度指令炉机动作指令机组出力信号～主变压器变电站AGC指令储能系统本方案以高厂变方式接入，储能系统不会对机组本身及正常运行造成任何潜在影响，不会增加机组的运行风险。项目接入不会影响火电机组的正常运行项目运行效果显著2015年11月3日11时起，京玉电厂2号机组储能调频项目正式投入山西电网ACE模式运行日均有效调节深度1565MW，日均AGC补偿收益7.28万元储能项目ACE模式运行曲线分析•山西电网调频连续折返次数较多，有利于发挥储能系统的技术优势，进而有效降低机组运行强度2502552602652702751448713017321625930234538843147451756060364668973277581886190494799010331076111911621205124812911334137714201463150615491592163516781721176418071850189319361979202220652108215121942237228023232366240924522495AGC指令机组出力合并出力先进储能系统可为火电企业显著增收按照调频效果付费是未来的行业改革和发展方向华北电网已经试行类似的模式，预计未来将不断深化电网调频的市场化是下阶段的改革重点储能系统能够帮助火电企业实现大幅增收调频补偿=调频任务（MW)×（Kp）×Yagc一方面储能系统能够实现综合调节性能Kp大幅提升另一方面增加调频任务量改善的Kp值能够使得机组分配到更多的调频任务日任务量（MW）K值日调频补偿费用月调频补偿费用年调频补偿费用火电机组10002.52,00030万元约300万增加储能后45005.06,000180万元约2000万政策支持及电网意愿政策支持有保障国家能源局在2014年4月召开了“辅助服务深度试点工作启动会”会议明确指出“鼓励采用储能等新技术提高发电设备辅助服务提供能力”。能源局华北监管局在工作展望中提出“鼓励储能等单独或配合火电、风电机组参与AGC调节”的计划华北监管局明确指出在下一步工作中将储能等新能源技术纳入辅助服务范畴，同时，逐步建设区域调频市场电网客观需求急迫AGC调频电源以火电为主导致的电网调频能力不足难以改观风电和光伏引起的电网调频困难逐步显现华北电网支持优质AGC调频电源的引入，提升调频能力华能左权发电厂储能调频项目设想建设先进储能项目参与AGC调频15MW储能系统将能够对左权电厂AGC调频带来显著改善，使左权电厂成为山西电网中AGC调节性能最好的电厂。由睿能公司投资，通过AGC调频获得收益，利益共享项目前期论证及需要一定时间，产品订货周期为半年，建设时间3个月将选择国外具有成熟应用经验的锂电池系统规模：9MW时间：2016年投资：约6000万元产品：国外成熟系统能够显著改善机组AGC调节性能，提高两个细则收益。另外相对于机组自身快速跟随AGC指令，储能的投入可以减少机组磨损，延长机组大修周期。必要性2015年左权电厂辅助服务运行情况电厂净收入考核补偿AGC补偿考核返还补偿分摊2015年1月左权发电厂72.024.80124.49108.928733.6081.282015年2月左权发电厂61.646.06118.25107.651421.1571.692015年3月左权发电厂128.8319.90258.08116.140844.03153.382015年4月左权发电厂43.0415.27194.15145.819648.26184.102015年5月左权发电厂-39.5312.07118.5159.138443.01188.992015年6月左权发电厂-55.5018.69118.8897.984341.60197.282015年7月左权发电厂-12.0734.58138.5299.237679.56195.582015年8月左权发电厂3.5116.88142.17107.4548.58170.362015年9月左权发电厂-19.7511.8490.0154.66522.85120.772015年10月左权发电厂40.7610.48128.0251.64828.74105.522015年11月左权发电厂-36.5452.4374.2810.2429.6288.012015年12月左权发电厂-99.409944121.5946784.095848.416520.92973182.840805合作模式项目投资项目建设运行维护收益共享项目设计合同能源管理睿能公司的优势团队和项目经验团队成员曾参与中国电科院500kW钒电池项目、张北国家风光储2MW钒电池项目的规划和建设工作石景山热电厂项目和京玉热电厂项目共24个月成功运行经验北京市科委、中关村鼓励2011年石景山热电厂储能调频项目列入北京市科委重大科技计划2015年石景山项目获北京市科技进步奖掌握核心知识产权从2011年开始，睿能公司已经陆续在火电机组和储能联合调频技术领域申请约20项发明专利29谢谢！