储能参与电网调频方面,有两个特殊意义。
一方面,储能可以增加系统的惯性,减少整个系统的频率扰动;另一方面,储能快速的频率响应和一次调频,可以使得我们的新能源场站具有和传统火电机组一样的调频能力,有功调节可上可下。
再有,当储能量达到一定的程度以后,它在解决某些时间段的调峰问题中,会是一个非常好的选择。
在受端电网的频率支撑方面,以山东省为例。山东是全国最大的受端电网,将近三分之一的电量要来自于外电涌入。
大批量的特高压电力进入山东以后,对保障山东的电力平衡起到了非常大的作用,但要如何和山东本地的火电、新能源相协同,这是个很大的问题。
大的事故、大的气象过程都有可能造成电压的扰动,直接导致特高压的直流电闭锁,进而将问题从受端延伸到送端,在送端造成脱钩等问题。
电力系统是一个紧密联系的系统,为解决受端电网的频率支撑,过去我们一般采用快速切负荷。
然而“快速切”不如“快速加”,加的这部分就主要靠储能,包括抽水蓄能、电化学储能,也包括大量的分布式储能,如果都能够参与到电网的调频中,整个系统的稳定性都会得到极大的提升。
储能不仅仅解决系统的消纳问题,其重要性还在于保障电网的稳定性、安全性,储能在提高“三道防线”的方面也有着非常关键的作用。
故障发生前参与第一道防线可实现网络潮流优化与低频振荡抑制等;
故障发生时通过纳入安稳系统参与第二道防线能够在送端代替切机措施,在受端代替切负荷措施;
故障发生后参与第三道防线通过频率及电压响应控制及辅助黑启动等加速电网的恢复。
最后,储能本身也有很多的类型。有些储能充放电时间比较短,但是频率和寿命可以比较高。
而持续放电时间大于4小时的长周期储能,能够在当前夏秋季电力盈余、春冬季电力长期短缺的调峰背景下,在更长的时间尺度上解决电离平衡的尺度问题。
分析各类长周期储能技术,氢储能适合季节性调峰、提高新能源基地送出等长周期调节场景,是实现大规模、长周期、跨季节储能的关键技术,在未来解决新能源消纳的问题当中,还会发挥更为重要的作用。