9月10-11日，由中国化学与物理电源行业协会、南方科技大学碳中和能源研究院、南方电网能源发展研究院联合100余家机构共同支持的碳中和能源高峰论坛暨第三届中国国际新型储能技术及工程应用大会在深圳召开。此次大会主题是“绿色、经济、安全、发展”。
来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的600余家产业链企业，1317位嘉宾参加了本届大会。
11日上午，深圳市科陆电子科技股份有限公司技术专家郭鸿受邀在“新能源动力系统控制技术专场”分享了主题报告，主题为《储能调频电站发展趋势》。
郭鸿：各位专家、各位同行：大家上午好！今天非常荣幸能够有这样的一个机会，来跟大家谈一谈储能调频的事情。
大家都知道，我们储能产业要健康发展，它必须要能够盈利。如果要盈利，它必须要为消纳新能源实现自己的核心价值，为电网的稳定带来自己的贡献。过去我们一谈储能，都是做峰谷套利。如果只有峰谷套利这一种模式，储能产业是不能健康发展的。
今天我谈的是储能的调频，我从三个方面来讲：一是新能源对电网频率的扰动；二是一次调频的储能电站；三是谈二次调频储能电站。
左边是新能源，右边是用电负荷，它们在功率上应该是实时平衡的，这一点是能量守恒的原理来决定的。如果它平衡了，电网是什么样的标志呢？就是50赫兹，表示功率在这个时间点是平衡的。如果这个功率不平衡，一定会表现出频率的波动，所以调度的工作就是围绕着这个频率波动来进行的。实际运行中，这个功率是很难平衡的，新能源是波动的，用电负荷是波动的，怎么维持呢？一定要有可以调节电源的能力。过去我们是靠抽水蓄能或者火电机组的灵活性改造来实现，现在发展的是新型储能，未来还可能有虚拟电厂。这些调节电源全部放进来，就是天平两侧的砝码，就是用来调整新能源和用电负荷之间的平衡的。
如果频率超过了限制，它会发生什么问题呢？一个是电压雪崩，一个是频率雪崩，电网就要发生瓦解了，就会大规模的停电。按照我们国家的标准，我国的频率是50赫兹正负0.2赫兹，在这个范围是不用调节的，如果超过了这个范围，就一定要进行调节。
这是大庆国家光储实证中心今年发布的数据。这是一个光伏的母线，它对光伏母线的频率进行了监测，这是监测的结果。这个监测的结果表明频率有很多的波动点，它不完全是在50赫兹正负0.2范围内，波动是比较大的，这就是实际情况。
未来新能源占主导的时候，特别是新能源达到60%甚至80%以上的时候，频率的扰动就会更大了，对频率的调节就是一种刚性的需求。今天全国新能源发电量已经超过了10%，这个问题今后会逐步显现出来。
我们从这个实验报告里面再看看，一共是五个月的监测时间，这里面频率的超差达到了3638次，平均每天24次。如果我们用储能来调节，每天至少要调节24次。如果每3次把这个储能电站能量用光一遍的话，那么每天是不是要跑8个循环？过去我们一充一放或者两充两放，一天就跑2个循环，储能站如果要用来调频，是不是至少每天要有8个循环？所以这和原来的设计完全不一样，对于充放电倍率要求非常高，因为它作用的时间不长。实证中心测到的最低频率是48赫兹，最高的频率是51.7赫兹，差不多正负2赫兹的范围，这还是光伏电站比较小的容量，如果是大规模的光伏电站，容量大，调频的压力就会更大。
调频有多少种形式，电网的调频分为一次调频和二次调频两种。一次调频是自主的，频率超差了以后，由各种各样的设备自身来做调节，这个调节与电网的指令、电网的调度无关，不需要通过电网的调度指令告诉你调，它监测到频率超差了以后马上就调。如果高了，马上要把功率降下来，如果低了，马上要往系统里面输入能量，这样做才能维持平衡。所以，一次调频是一件很重要的事情，怎么样盈利？调度不给指令，怎么赚钱？储能工作了以后，能不能得到收益？这是我们要思考的问题。
二次调频简单说，对于储能就是AGC自动发电控制，对于虚拟电厂就是APC自动功率控制。我们现在的火电机组在做AGC，它是二次调频，储能去辅助火电机组就是提高它的调节性能，调节的主体是火电机组，储能是做的是辅助工作。今后的储能可能会独立参与AGC，也就是说独立地做二次调频。
第二部分讲一下一次调频储能电站。这是我们最新的《并网电源一次调频技术规定和实验导则》， 2021年颁布的，标准明确要求储能要具有一次调频的能力，把一次调频设置在0.03赫兹到0.05赫兹区间。对调差率也有要求，调差率不能超过3%，是0.5%到3%之间。另外它对功率也有一定要求，至少要达到20%以上。请大家记住这个数据，因为最后你会发现，文件会有不同的规定，这是一个基本条件，就是有功功率不能低于20%。调节时间是多长呢？火电机组一般是15秒，气电机组也差不多15秒，最长也不会超过20秒，有些省规定一次调频的时间是20秒，南方区域规定是4秒钟，调的时间长了不会计量，也意义不大。这是南方区域的两个细则，这两个细则是从今年1月1日起执行的，对储能参与辅助服务有详细的规定，所以我们应该认真地去研究一下《两个细则》。
《两个细则》对于独立储能电站的一次调频能力也做了详细规定，控制死区的要求是0.033，这个标准放宽了一点，储能的频率监测，精度至少要能做到0.01赫兹。对于调差率要求和标准一样，响应时间不能大于1秒，整个调节时间不大于4秒。这是南方区域《两个细则》的要求，实际调节积分量低于30%就不能并网了，南方区域的标准要求是大于30%，一个是实际的调节积分量，一个理论的积分量，两个一比较，如果低于30%是不能并网的。如果小于70%，是没有补贴的，钱是拿不到的。超过了70%，在100%之间，就是补贴的区间，红色的数字是你拿到钱的地方，这个应该比较清楚了。
现在的问题是什么呢？第一个是理论动作积分量怎么计算？有没有模型给到大家？还不是很规范。
第二个是动作的积分量怎么计算的，是通过调度的数据计算还是通过法制计量的装置来计算？现在没有法制计量的装置，今后要解决这个问题。一次调频储能电站是必然会出现的，新能源要发展，一次调频储能电站一定会出现。
按照南方区域《两个细则》的规定，一次调频要给多少钱，是不是很关键？超过70%的30%的部分功率，支撑时间4秒钟，这是很值钱的。这是辅助服务给到的公式，这个公式如果要计算就是这个样子。（见PPT）一次调频积分电量为频率超差后4秒时间内的功率积分电量，大频差扰动和小频差扰动分开计量。小频差扰动，贡献一度电大约是75块钱，这是南方区域的辅助服务细则里规定的，大家可以去查一下。
大频差扰动，补偿标准是什么？这是它的计算公式，它要乘10倍了，乘10倍的数字大约是多少钱呢？是1500块钱每度电，也就是4秒钟，超过70%的那个30%范围功率的积分电量，是1500块钱每度电。大频差是多少，没有明确的，是不是0.05赫兹？我们打个问号。如果要做一次调频，盈利模式是非常容易建立的，只要有了法制计量，把标准定下来，一次调频的储能电站就容易建立，并且能够实现电网消纳新能源的核心价值。这样对于储能、对于电网、对于整个新能源的消纳都是皆大欢喜的局面。
这是南方区域辅助服务补偿标准，单位是每兆瓦时万元，无论是广东、广西、云南、贵州、湖南、海南，全部采用15万元每兆瓦时，一个兆瓦时是1000度电，1000度电是15万块钱，转换成一度电是多少钱？再乘10，大频差扰动要乘10倍。结合前面大庆国家光伏储能实证中心的数据，可以看到每天的大频差扰动有多少次，是不是20多次？这就是赚钱的机会。
目前光伏发电在西北一些省份，出现了快频响应的储能，把以前的储能站改造成快频响应，换一个说法就是一次调频，快频响应就是一次调频，这两个概念完全相等，没有约等于。所以未来将出现一次调频的储能电站，这是我今天的观点。
什么样的储能电站才能够充当一次调频的角色呢？它是用锂电还是钠离子电池，还是超级电容，还是钛酸锂或者飞轮储能？大家可以思考，它的盈利模式是不是很容易建立？
接下来谈一下二次调频的储能电站。二次调频只有两种模式，第一个是AGC，第二个是APC，唯一的差别就是调度曲线，给5分钟一个点，就是288点的调度曲线； 15分钟给一个点，就是96点的曲线。我们还是要谈钱，不谈钱储能没有办法发展。调节容量的补偿费用是多少？等于调节容量服务的供应量乘以补偿标准，就是每兆瓦时多少钱，这里各种各样的计算都有，不一一跟大家讲了。
第一个是容量费用，第二个是电量的费用，这两个费用的补偿标准不一样。
现在我们看到的火电机组AGC，在费用计算出来以后，还要乘考核的系数，这个系数就是Kp系数，如果这个系数是1，火电机组原来拿出了多少钱就拿回多少钱，如果这个系数是3，那么就要在原来的基础上翻3倍。如果这个系数是0.1，那原来100块钱现在就剩下10块钱了，所以Kp系数是非常重要的，这个Kp系数是哪些指标的反映呢？第一个是调节的速率，第二个是响应的时间，第三调节的精度，二次调频这个事情做完了，得到的钱还要跟这个系数相乘。由于火电机组的调节性能不可能直上直下调节，它是有一个过渡过程的，所以它的响应时间、调节速率等受到比较大的影响，就要用这个储能来辅助它完成。每个地方的Kp系数标准是不一样的。AGC的调频收益=容量收益×Kp。
这是南方电网电力调度控制中心文件，它把K1取值由3调整为5，K2最大值为1，K3为1，是这样一个计算方式。
在浙江的做法又不一样，公式的算法也不一样，所以每个省区对于二次调频服务的收益计算方法不太一样，有的是K1×K2×K3，每个得2分，乘起来就是8了，发现多了就给开根号，那就小于3了。现在就是不断地改，修改是电力市场完善的过程，它需要一个合理的区间，对大家都有利的局面。因为这个事情以前从来没有出现过，所以现在必须要在摸索中找到让各方都满意的政策。
这是科陆电子2019年8月在海丰电厂做的辅助AGC调频的项目，这个项目在储能行业里面是属于国家发改委能源局八个跟踪项目之一，到现在已经正好运行了4年时间，投资将近一个亿，整个收益不到3个亿。不是储能不赚钱，是储能要实现电网的核心价值，实现新能源消纳的核心价值，才能找到盈利点。它是按照机组的3%配置储能功能功率，机组1000兆瓦，3%就是30兆瓦，电池的能量按照0.5小时来配置，也就是15兆瓦时。我们今天看到，总的放电量，总的充电量都在这里，139GWh，这是充电的，放电是119.4GWh。我们把放电量除以15兆瓦时，是不是等于它的等效循环寿命？将近8000次，这是法制计量得到的数据。
然后怎么看它的转化效率呢？也很简单，就是把这个放电量除以充电量，就是85.9%，这是综合转换效率。它的收益表，充电量的表都在这里，这是公开的数据。今天它的SOC还有多少，大约还有65%以下。
这是科陆其他的二次调频的储能电站，时间关系不一一介绍了。
谢谢大家！