在電池儲(chǔ)能行業(yè)，目前最為火熱的無疑是用戶側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)和儲(chǔ)能調(diào)頻服務(wù)市場(chǎng)。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，風(fēng)、光等新能源接入電網(wǎng)比例逐步提高，電力系統(tǒng)等效負(fù)荷短期變動(dòng)加劇，電網(wǎng)調(diào)頻需求劇增。磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)可有效輔助調(diào)頻，顯著提高電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力和運(yùn)行靈活性。

磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)解決電網(wǎng)調(diào)頻痛點(diǎn)

目前，我國(guó)的調(diào)頻電源主要為火電機(jī)組，通過調(diào)整機(jī)組有功出力，跟蹤系統(tǒng)頻率變化。但是火電機(jī)組響應(yīng)時(shí)滯長(zhǎng)、機(jī)組爬坡速率低，不能準(zhǔn)確跟蹤電網(wǎng)調(diào)度的調(diào)頻指令，存在調(diào)節(jié)延遲、調(diào)節(jié)偏差和調(diào)節(jié)反向等現(xiàn)象。并且，火電機(jī)組頻繁變換功率運(yùn)行,會(huì)加重機(jī)組設(shè)備疲勞和磨損，影響機(jī)組的運(yùn)行壽命。比較而言，水電機(jī)組響應(yīng)較快，可以在幾秒內(nèi)達(dá)到滿功率輸出。但水電機(jī)組的建設(shè)受地理?xiàng)l件的限制，整體可提供的調(diào)頻容量較為有限，亟需新的調(diào)頻手段以滿足電網(wǎng)調(diào)頻要求。

而作為磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，其響應(yīng)速度快，短時(shí)功率吞吐能力強(qiáng)，調(diào)節(jié)靈活，可在毫秒至秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)滿功率輸出，在額定功率內(nèi)的任何功率點(diǎn)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。研究表明，持續(xù)充/放電時(shí)間為15分鐘的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其調(diào)頻效率約為水電機(jī)組的1.4倍，燃?xì)鈾C(jī)組的2.2倍，燃煤機(jī)組的24倍。

隨著高滲透率風(fēng)電和光伏的大規(guī)模并網(wǎng)，現(xiàn)有調(diào)頻容量不足的問題日益突出，亟需新的調(diào)頻手段出現(xiàn)。要提高電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定性，就必須提高區(qū)域的AGC控制性能，即要提高機(jī)組對(duì)AGC信號(hào)的響應(yīng)能力，包括響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)速率和調(diào)節(jié)精度等指標(biāo)。在新能源大量接入以及傳統(tǒng)機(jī)組存在發(fā)展局限性的情況下，電池儲(chǔ)能技術(shù)以其快速、精確的功率響應(yīng)能力成為新型調(diào)頻輔助手段的關(guān)注熱點(diǎn)。

大規(guī)模磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)響應(yīng)速度快，短時(shí)功率吞吐能力強(qiáng)，且易改變調(diào)節(jié)方向，與常規(guī)調(diào)頻電源相結(jié)合，可作為輔助傳統(tǒng)機(jī)組調(diào)頻的有效手段。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的快速響應(yīng)與精確跟蹤能力使得其比常規(guī)調(diào)頻方式高效，可顯著減少電網(wǎng)所需旋轉(zhuǎn)備用容量;因電池儲(chǔ)能系統(tǒng)參與調(diào)頻而節(jié)省的旋轉(zhuǎn)備用容量可用于電網(wǎng)調(diào)峰、事故備用等，能夠進(jìn)一步提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與可靠性。

除了技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)外，磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在參與電網(wǎng)調(diào)頻的應(yīng)用中，不僅能夠節(jié)省電力系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用，降低煤耗，提高靜態(tài)效益，而且由于其響應(yīng)快速，運(yùn)行靈活，可以滿足系統(tǒng)運(yùn)行的調(diào)頻需求而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)效益。

據(jù)了解，前三個(gè)儲(chǔ)能中心將于2019年初進(jìn)行安裝，分別位于法國(guó)杜埃和克萊翁的雷諾工廠以及德國(guó)一家電廠。該項(xiàng)目由雷諾、三井集團(tuán)等合作完成。此系統(tǒng)的目的是為在一定時(shí)間內(nèi)調(diào)節(jié)電力消耗和生產(chǎn)之間的差異，增加能源結(jié)構(gòu)中的再生能源比例，維持電網(wǎng)的供需平衡，為以后新能源汽車等提供充足的電能。

雖然國(guó)外的儲(chǔ)能技術(shù)已趨于成熟，但由于其網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)與我國(guó)相差甚遠(yuǎn)，因此，亟需探索符合我國(guó)電網(wǎng)特點(diǎn)的儲(chǔ)能參與電力調(diào)頻技術(shù)，加大儲(chǔ)能在我國(guó)調(diào)頻輔助領(lǐng)域中的必要性與價(jià)值分析、基礎(chǔ)理論研究以及示范研究的力度，利用儲(chǔ)能更好地服務(wù)于電力調(diào)頻，服務(wù)于新一代“堅(jiān)強(qiáng)”、“智能”電網(wǎng)。

磷酸鐵鋰電池在儲(chǔ)能調(diào)頻中的優(yōu)勢(shì)有哪些？

相比較而言，磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能則是目前儲(chǔ)能產(chǎn)品開發(fā)中最可行的技術(shù)路線。鋰離子電池具有能量密度大、自放電小、沒有記憶效應(yīng)、工作溫度范圍寬、可快速充放電、使用壽命長(zhǎng)、沒有環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，被稱為綠色電池。

隨著鋰離子電池新材料的研發(fā)、電池制作技術(shù)的創(chuàng)新以及眾多科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的參與，鋰離子電池的性能正日益提高，電池成本日益降低，電池的安全性能也得到極大提高，鋰離子電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域正逐步顯示出應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

隨著磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能時(shí)代的到來，國(guó)家和地方出臺(tái)了一系列詳細(xì)的支持政策，可以預(yù)見，鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力調(diào)頻中必將扮演重要的角色。