2021年10月11日国家标准《并网电源一次调频技术规定及试验导则》(GB/T40595-2021)正式发布,该文件已于2022年5月1日正式实施,《导则》明确指出,接入35kV及以上电压等级的储能电站、风电、光伏等并网电源要按照该文件执行。其中光伏电站一次调频动态性能应满足下列规定:
随着新能源装机比例的装机比例提高,“一次调频”对风电、光伏发电站的要求也在不断提高,其中,电网企业关于一次调频的技术要求成为了行业关注的焦点之一。
传统的电网调频往往通过火电机组或水电机组来实现,风电和光伏发电机组不仅本身不具备调节能力,其出力的间歇性还增加了电网的调频负担。
为了缓解调频压力,国内从西北五省(陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆)到南网辖区五省(云南、贵州、海南、广东、广西),包括湖北、湖南在内的多个地方,都曾下发专门文件,要求存量风电场、光伏电站进行一次调频改造,新投产电站要具备一次调频功能。
2021年5月31日,国家能源局河南监管办也发布关于《关于进一步加强新能源并网运行管理的通知(征求意见稿)》,《通知》指出河南省新并网项目原则上在投运前应具备一次调频功能,已并网项目应分批于2022年底前完成一次调频功能改造。随着越来越多的省市在一次调频技术上发力,一次调频技术正逐渐成为全国范围内对新能源场站并网要求。
电网作为一个巨大的惯性系统,当有功功率缺额时,发电机转子就会加速,电网频率升高,反之电网频率降低。一次调频技术是指动态的保证电网有功功率平衡。当电网频率升高时,一次调频技术帮助机组降低并网有功功率,反之,协助机组提高并网有功功率。
如果光伏等新能源发电机组占比较少,电网依靠系统惯性可以轻松控制偏移的幅度;反之,如果光伏等新能源发电机组占比较大,电网无法通过系统惯性进行平衡,将电网的频率控制在稳定范围内。
因此,当电网中的新能源装机到达一定比例时,若发电机组自身无法实现快速调节频率,就会给整体电力调度带来频繁的调峰、调谷压力,也容易造成电网区域脱网等重大事故。
为了缓解新能源并网对给电力调度带来的影响,一次调频技术目前已广泛应用于各省新能源场站,山西在2020年开启新能源场站一次调频改造工作,选择配置储能来实现一次调频,更是在2021年12月30日发布了《山西独立储能电站参与电力一次调频市场交易实施细则(试行)》。《细则》中明确提出独立储能电站一次调频服务报价范围为5-10元/MW,报价的最小单位是0.1元。中标的一次调频容量在提供一次调频服务后,可以获得一次调频服务收益。独立储能电站响应一次调频过程中执行充放电互抵政策,产生的损耗电量由储能企业承担,通过储能实现的一次调频技术应用在新能源场站的商业模型逐渐明确,市场已满弓待发。
不仅是山西,2021年9月7日四川能源监管办发布关于开展《华中区域“两个细则”(2020版)》 试运行有关事项的通知,《细则》提出试运行自2021年12月启动,为期6个月,电化学储能电站等场站均需参与一次调频。
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