藍海再現 關于儲能調頻，你了解多少？

中國儲能網訊：2020氣候雄心峰會上，習近平主席宣布：到2030年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，森林蓄積量將比2005年增加60億立方米，風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦以上。

顯然，在碳達峰、碳中和的目標下，風電光伏將再迎大幅增長空間；外加包括新能源汽車在內的用戶側爆發式負荷增加對區域電網的影響，儲能調頻的總體需求亦將越來越大。而高功率型鋰電池儲能技術以其快速、精確的功率響應能力，勢必在輔助調頻領域扮演更為重要的角色。

何為儲能調頻？

眾所周知，電是一種能量，具有瞬時特性，發電負荷必須匹配用電負荷，完美狀態下，發電與用電負荷要完全相等。

當然，這是不可能的。

發電負荷與用電負荷就像是一個天平的兩端，發電側服務于用電側，發電量相當于天平上的砝碼，用電側用電具有一定隨機性，調度的主要職責，就是平衡這個天平，讓發電廠通過指示進行發電。

當電力系統發電出力與系統負荷不平衡時，頻率將隨之發生變化。當發電量小于用電負荷時，系統頻率降低，反之升高。因此，頻率是最為敏感、最能直接反映電力系統有功功率平衡運行參數，也是電能質量指標中要求最為嚴格的一項指標，當局部區域電力系統頻率出現持續波動時，就可能會影響電網穩定。

為保障電網穩定，發電機組必然擁有調頻義務，在電力輔助服務市場，發電機組需要定期繳納保證金，調頻能力弱的發電機組無法拿回保障金，相當于罰款，調頻能力強的機組則可以通過電力輔助服務賺取利潤。對于部分火電機組來說，調頻能力的強弱甚至直接決定了電廠是盈利還是虧損。

調頻響應中，考核的三個指標分別為調節速率、響應速度、和調節精度，又稱K1、K2、K3，三者的綜合指標即為K，代表電廠調頻能力的好壞。

K值是影響調頻收益的最重要指標之一，K值越大，在調頻輔助服務競爭中就更有優勢，調頻收益也就越高，對企業主體來說，提升K值就是提升利潤。

即：增加調節速率、縮短響應時間、和優化調節精度。

電化學儲能與火電“珠聯璧合”

火電機組需要磨煤、燃燒的過程，能量轉換時間較長，存在調節速率慢、折返延遲和誤差大的缺點。具體表現為調節的延遲、偏差（超調和欠調）等現象，如圖：

從響應時間上來說，以南網區域為例，一般燃煤發電機組的響應時間通常在30秒至1分鐘左右，部分老舊機組甚至達到兩分鐘， K2值在0.6-0.9之間；水電響應時間通常在20s以內，其K2值在0.93以上。而儲能系統的響應時間僅為兩秒鐘，應用于聯合調頻，對煤電企業的調頻性能拉升作用可謂立竿見影。

在調節速率上，常規的煤電機組調節速率一般為額定容量的1.5%/min;在額定功率范圍內，鋰電池儲能系統可以在一秒鐘內以99%以上的精度完成指定功率的輸出;故火儲聯合調頻中，儲能系統可以顯著的拉升火電的調節速率。

而在調節精度上，儲能的AGC 跟蹤曲線幾乎與AGC 指令曲線重合。如下圖：

除此之外，儲能的參與還可以延長火電機組使用壽命，減少煤電機組調速閥門的動作，減少其磨損，這項額外收益甚至足以大幅度追平因追加儲能設備而產生的投資成本。

隨著電化學儲能成本的下降，火儲聯合越來越成為趨勢，甚至正逐漸成為必須品，配備了儲能的火電機組在調頻性能上遠超未配儲能的火電機組。

當人無我有，變成人人都有

正是這種立竿見影的差距，導致2018、2019年，符合條件并得到政策支持的地區爆發了儲能項目“上馬熱”，儲能調頻也成為了儲能產業中最先實現盈利的細分領域，而且利潤還相當可觀。

但是，隨著越來越多的火電機組上馬儲能項目，鐮刀與韭菜式的利潤收割方式必然快速終結，隨著儲能企業扎堆進入聯合調頻領域，山西、廣東地區市場儼然已經廝殺成了一片紅海，隨著建設儲能輔助調頻的機組越來越多，規模相對固定的資金池被迅速攤薄，部分項目已經出現了虧損。

在容量市場，當人無我有的優勢消失，躺著賺錢的時代必然遠去，能賺錢的項目，必然需要滿足“人有我優”的屬性。

這是最基本的市場規律。

即：如何配置儲能，配置什么樣的儲能，將成為火儲聯合調頻領域重要的核心課題。這其中，儲能系統的性能至關重要。

功率型鈦酸鋰電池亮相火儲市場

任何商業項目想要盈利，最基本的原則就是收益大于成本，調頻領域當然也不能免俗。在儲能輔助火電調頻領域，這個影響收益的關鍵因素之一，就是儲能系統的K值。從這個角度來說，應用于調頻的儲能電池必須選用充放電速度快、壽命長的功率型電池，使K值增加。因此，電池的壽命、倍率以及安全屬性成為了儲能系統在調頻領域的核心競爭力。

長壽、安全、充放電速度快恰恰是銀隆鈦酸鋰電池的招牌屬性，其優質性能遠遠超過了傳統鋰電池。據央視財經報道，在六年時間，銀隆鈦酸鋰電池充放電已超過3萬次，電池容量卻衰減不到10%，這意味著其具有超長的循環壽命；在充放電速度上，銀隆新能源公交8分鐘充電99%；從安全性能上，銀隆曾對其鈦酸鋰產品進行了穿刺、高溫、切割等測試，均無出現冒煙或著火現象。

另外一個影響調頻收益的是里程成本。初始投資造成了銀隆鈦酸鋰電池性價比不高的假象。事實上，銀隆鈦酸鋰電池擁有磷酸鐵鋰三倍以上的壽命和兩倍的調頻里程，里程成本僅為磷酸鐵鋰的1/6，而銀隆鈦酸鋰儲能系統的初始成本僅為磷酸鐵鋰儲能系統的兩倍。那么，總的來說，銀隆鈦酸鋰電池的性價比不但不低，反而理論上達到了磷酸鐵鋰電池的三倍以上。銀隆鈦酸鋰電池在儲能調頻領域，具有顯著的優勢。

如最近投運的珠海橫琴綜合智慧能源項目，就采用了銀隆新能源的鈦酸鋰儲能系統。銀隆新能源鈦酸鋰儲能系統通過電網調頻、平衡負載波動、黑啟動等功能，為橫琴新區提供安全高效、經濟環保、清潔低碳的綠色能源解決方案。該系統在參與電網調頻應用中，響應速度快，短時功率吞吐能力強，且易改變調節方向，與常規調頻電源相結合，作為輔助傳統機組調頻的有效手段，進一步提高電網運行的安全性與可靠性。

憑借優異的節能環保成效與技術創新應用，銀隆鈦酸鋰功率型高效儲能系統入選2020年《廣東省節能技術、設備（產品）推薦目錄》，助力優化產業結構和能源結構，加快新興產業發展，支持新一代信息技術、新能源、節能環保、數字經濟等戰略性新興產業發展。

隨著火電調頻配置儲能逐漸普及，人無我有的先發優勢殆盡，鈦酸鋰電池儲能也許會綻放更加璀璨的光彩，凸顯其人有我優的特性。

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