电池储能系统在电力系统调频应用中的选址实例

1.电源侧

（1）依托大规模新能源调频

1）张北风光储输一体化项目。

张北风光储输一体化项目是目前世界上规模最大的集风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电于一体的新能源示范电站工程。运用世界首创的风光储输联合发电模式，采用新能源发电领域最新产品和装备，探索大规模新能源发电并网这一世界前沿技术。工程一期建设规模为风电9.8MW、光伏发电4MW、储能2MW；2017年底完成二期工程，建设规模改为风电40万kW、光伏发电6万kW、储能5万kW。为解决新能源所带来的暂态稳定和调频等一系列问题，国家风光储输示范电站正在开展新能源的虚拟同步发电机实验研究，通过对新能源发电设备的控制，模拟传统火力发电机的惯量支撑、一次调频等能力，来为电网提供的稳定支撑。同时，为进一步示范物理储能的多项技术，也在开展压缩空气储能等相关建设。总之，作为新能源开发的国家名片，张北国家风光储输示范工程正在利用本身的各种优势，在国家电网的统筹安排下，为国家新能源建设提供新的活力。

2）龙源法库卧牛石风电场储能电站项目。

2011年，龙源法库卧牛石风电场5MW全钒液流电池储能示范电站项目正式启动。2012年5月，总投资7000多万元的卧牛石储能电站项目破土动工，历时10个月建成并投入运营。储能电站每天能循环充放电力5万kWh，一年达1800多万kWh，基本解决了卧牛石风电场的弃风限电问题。

3）北控清洁能源西藏羊易储能电站。

西藏羊易储能电站项目是由30MW光伏+20.7MWh储能组成，位于海拔4700m的西藏当雄，是迄今为止世界上海拔最高的大型并网储能项目。双登集团在该项目中充分发挥了自身在储能方面的优势，运用成熟的储能All-in-one集装箱系统技术为西藏羊易项目提供16个储能集装箱，共用双登牌LLC-1000铅碳蓄电池9600只。

4）国电和风北镇风场大型混合化学储能示范项目。

北京华电天仁公司与国电和风公司合作，在北镇风电场开展了风电场大型混合化学储能示范项目。该项目完善了国电和风北镇风场的功能，完成了该风场项目核准批复的储能项目。国电北镇风电场风能资源丰富，已安装1500kW风力发电机组66台，装机容量为99MW，风电场建有66kV升压站1座，储能项目建设在升压站旁，储能容量为5MW×2h磷酸铁锂电池+2MW×2h全钒液流电池+1MW×2min超级电容。

5）南澳全球最大太阳能电场+电池储能项目

2017年12月1日，Tesla在南澳建设的全球最大锂电池储能项目正式并网运行，项目规模为100MW/129MWh，采用Samsung SDI的锂离子电池。该储能项目与法国可再生能源供应商Neoen开发的Hornsdale风电场联合配置，以期为南澳提供稳定清洁的电力。该项目因不到100天完成即交付使用而备受关注，展现了储能在短时间内应对电力系统危机的能力。

（2）提高常规电源频率响应特性

1）石景山热电厂2MW锂离子电池储能系统。

这是我国第一个以提供电网调频服务为主的兆瓦级储能系统示范项目，也是全球第一个将储能系统与火电机组捆绑，联合响应电网调频指令的项目。储能系统和石景山热电厂3号机组联合调频运行，两者联合调度需要避免劣势，寻找最佳工况。热储能项目投运以来，需要每天24h不间断运行，以满足电网AGC要求，平均2min左右就需要完成一次调节任务，充放电次数累计达到40万次以上。储能系统大部分时间运行在浅充、浅放状态，超过10%放电深度的调节任务仅占比1.5%，保障了储能系统的运行寿命。储能系统总体充放电效率达到85%以上，其中电池的充放电效率达到94%以上，变压器、逆变器、线损、辅助供电的损耗约占10%，储能系统可用率达到98%以上。

2）山西同达电厂储能AGC调频项目。(www.xing528.com)

山西同达电厂储能AGC调频项目由中安创盈能源科技产业有限公司和深圳市科陆电子科技股份有限公司投资建设。该项目于2017年3月开工建设，建设规模为9MW/4.478MWh。

3）同煤集团同达热电公司智慧储能调频项目。

同煤集团同达热电公司智慧储能调频项目（AGC）是一种与火电机组联动的智慧储能调频系统，于2017年3月开工建设，建设规模为9MW/4.478MWh，2017年7月试运行。该项目采用国内最为先进的电力调频技术，有效地改善了电网供电力量，大幅提高了对风能、太阳能等可再生能源的接纳能力。其总投资为3400万元，在半年的试运行期间，已经产生经济效益达1000多万元，回收成本32%左右，为国内电力企业推广此技术提供良好了的示范。

4）山西阳光发电有限责任公司2号机组实施了“联合储能辅助AGC调频装置改造”。

山西阳光发电有限责任公司有装机容量为4×320MW的抽气供热机组，ACE调节性能较差，平时不参加在ACE工况运行调节，迫切需要改善机组现有ACE调频性能。2016年9月在山西阳光发电有限责任公司2号机组实施了“联合储能辅助AGC调频装置改造”，2016年底完成工程建设，之后又完成了对1号机组与3号机组的接入工作。2017年5月23日储能设备并网投入试运行。经过近2个月的AGC/ACE工况运行考验，运行稳定，实现了“储能与火电机组联合调频”，圆满完成了山西电网下达的AGC调频任务，为电厂创造了可观的收益，达到并超出了项目预期目标。

2.用户侧

1）深圳宝清电池储能站。

深圳宝清电池储能站是我国建成的首座兆瓦级电池储能站，目前已投运6MW/18MWh，设计应用的电网功能包括削峰填谷、孤岛运行、系统调频、系统调压、热备用、阻尼控制、电能质量治理和间歇式可再生能源并网控制。电池储能站运行方式可分为手动计划曲线控制和高级应用优化运行控制方式。目前电池储能站运行方式为计划曲线方式（两充两放模式）。削峰填谷作为储能电站日常运行的主要功能，孤岛运行、系统调频、系统调压作为应对紧急情况的辅助功能。其中，系统调频分为日常运行的AGC功能和紧急情况下的一次调频，无功支撑分为日常运行的AVC功能和紧急情况下的动态无功支撑，孤岛运行因现场缺乏线路和负荷条件暂不实施。全站综合效率为80%，储能系统最优效率达88%。现场试验表明，储能站可以降低接入主变负荷峰谷差约10%，可调节10kV接入母线频率波动±0.015Hz（0.3%），电压波动±0.2kV（2%）。

2）贵州安顺电池储能站。

该站为集装箱式电池储能站和分布式模块化储能车，主要示范了储能系统在配网末端的应用，以解决馈线供电半径过长、电压过低的问题。集装箱式储能站容量为70kW/140kWh，投运后10kV配变高峰负荷时的负载率由原来的130%下降到现在的60%，用电高峰时段首末端电压分别提高了9%和21%。用户侧单相电压则由原来的175V提高到了216V，电压质量大幅提高，配电变压器重载或过载问题得到了有效解决，同时有效降低了配电网的网损。

3）协鑫智慧能源分布式储能（10MWh锂电）示范项目。

该项目不仅是国内最大单体商用锂电储能项目，也是江苏省首个商业化锂电池示范项目，对加速我国储能装备制造业升级，实现可再生能源平滑波动、大规模消纳和接入将发挥积极作用。该储能系统主要由15万只20Ah的锂电池串并联组成，装机容量10MWh，生命周期内充放电可实现8000～10000次，能够很好地满足电网调峰调频、快速响应需求。生命期内将累计减少从电网购买高峰电量2880万kWh，有效缓解电网夏季高峰用电压力，并可参与电网需求响应。该项目为苏州协鑫光伏科技有限公司提供热备用应急电源，提高了该厂的供电可靠性。

4）无锡新加坡工业园智能配网储能电站。

无锡新加坡工业园智能配网储能电站坐落在无锡星洲工业园内，储能电站总功率为20MW，总容量为160MWh，总面积12800m²。该储能电站在10kV高压侧接入，为整个园区供电。该项目安装了江苏省第一只储能用峰谷分时电价计量电表，并成为首个接入国网江苏省电力公司客户侧储能互动调度平台的大规模储能电站。项目成功并网运行将为工商业储能应用并网破冰，促进客户侧储能设备大规模接入电网。既缓解了电网调峰压力，又保证了储能用户获得合理的收益，实现了双赢的结果。该电站为用户提供了高效、智慧的能源供应和相关增值服务，实现能源需求侧管理，推动了能源就近清洁生产和就地消纳，提高了能源综合利用效率。