原标题：【论文引荐】国家电网有限公司 张志，等：电化学储能体系参加调峰调频方针总述与补偿机制探求

　　张志， 邵尹池， 伦涛， 等. 电化学储能体系参加调峰调频方针总述与补偿机制探求[J]. 电力工程技能, 2020, 39(5):71-77，84.

　　近年来，储能参加电网调峰调频辅佐服务的方针层出不穷，有必要对其进行整理与剖析。文中首要结合电化学储能调峰调频功能与电化学储能体系(BESS)运转事例，从国家、区域、省市3个层面剖析了近年来BESS参加调峰调频辅佐服务的方针，并归納了典型省份对BESS参加调峰调烦辅佐服务的准入要求、买卖价格与买卖形式。然后，分别从美欧儲能参加调频补偿办法以及我国首要的调频补偿办法2个方面探求了BESS参加调频的补偿机制。以青海省为例，整理了BESS参加调峰的首要办法与补偿机制。最终，扼要剖析了现阶段BESS参加调峰调频辅佐服务的问题，从完善羞异化补偿、优化储能调频调控计划、探求同享储能运营形式、完善淮入及点评规范等方面对BESS参加调峰调频辅佐服务提出主张。

　　跟着新动力装机份额继续增高，电力体系惯例电源调峰调频才能下降，对新动力的消纳与电网安全运转形成限制。在此状况下，功能优越的储能为电力辅佐服务开辟了新的出路。跟着储能度电本钱的不断下降，储能电站在调峰调频方面的使用效果被逐渐验证和认可。

　　文中结合电化学储能体系( battery energy storage systen，BESS)调峰调频功能，从国家、区域、省市3个层面整理了近年来储能参加辅佐服务的方针及事例，比较了各地储能参加调峰调频的方针要害和买卖差异，探求了储能参加调峰调的频补偿机制，并剖析存在的问题，对储能参加调峰调频服务提出主张。

　　BESS具有呼应速度快，调理规模大，指令盯梢准确等特色，参加辅佐服务具有天然的功能优势，一起其克服了传统机组不能快速切换爬坡方向、易反调的缺点。4种首要类型BESS的要害技能方针如表1所示。

　　国内已有多座BESS电站参加电源侧、电网侧、用户侧调峰调频。在电源侧，原北京石景山热电厂2 MW锂电池储能体系是我国第一个供给调频辅佐服务的兆瓦级储能体系；国家风景储输演示工程磷酸铁锂储能体系兆瓦级呼应时刻仅需数十毫秒，支撑时刻可达30 min，具有安稳的调峰调频功能；山西同达电厂装备9 MW/4.5 MW·h储能体系，投运后调频性方针Kp值由2.98提升至5以上，半年收回本钱约32%，表现出储能调频的经济性。在电网侧，2018年投运的江苏镇江101 MW/202 MW·h储能电站在夏日顶峰时期选用“两充两放”形式参加迟早顶峰调理，发挥了杰出的调峰效果。在用户侧，无锡新加坡工业园储能电站顶峰时段可具有20 MW的调理才能，既缓解了电网调峰压力，又确保了储能用户的合理收益。

　　到2020年6月，全国已有超越20个区域出台了针对电力辅佐服务商场运营规矩的方针，其间十余省市对BESS参加调峰调频的准入要求、办法作了清晰规矩，相关的重要方针发布时刻表如图1所示。

　　2016年6月，国家动力局正式出台《关于促进电储能参加“三北”区域电力辅佐服务补偿(商场)机制试点作业的告诉》，旨在处理“三北”区域电力体系调峰问题，削减弃风、弃光量。2017年9月，国家发改委等五部委联合发布《关于促进储能技能与工业展开的辅导定见》，将10年储能技能工业展开规划为2个阶段：第一阶段完成储能由研制演示向商业化初期过渡，第二阶段完成商业化初期向规模化展开改变。2017年11月，国家动力局发布《完善电力辅佐服务补偿(商场)机制作业计划》，提出全面推进电力辅佐服务补偿(商场)作业的三阶段方针，指出要“按需扩展电力辅佐服务供给主体，鼓舞储能设备、需求侧资源参加电力辅佐服务，答应第三方参加供给电力辅佐服务”。

　　在国家方针的辅导下，各区域均迅速展开了相关试点作业。2017年12月，南边能监局发布《南边区域电化学储能电站并网运转办理及辅佐服务办理实施细则(试行)》，将地市级及以上电力调度直调的容量为2 MW/0.5 h及以上的储能电站归入辅佐服务办理目标，并关键规矩了储能电站的查核计划及补偿规范，将储能参加调峰的补偿暂定为0.5元/(kW·h)1。2018年8月和12月，华北能监局先后发布《京津唐电网调频辅佐服务商场运营规矩(试行)》《华北电力调峰辅佐服务商场运营规矩(试行)》，其间规矩储能参加调频服务的申报价格规模暂定为不高于12元/MW。随后，东北能监局也发布了《东北电力辅佐服务商场运营规矩(试行)》。

　　2019年11月，华北能监局出台《第三方独立主体参加华北电力调峰辅佐服务试点商场规矩(试行)》，清晰发电侧储能可独立参加或由所属发电企业署理参加调峰辅佐服务。关于独立参加的储能，规矩调理容量不小于2.5 MW·h，最大充放电功率不小于5 MW。获益于方针支撑，国网华北分部树立源网荷储和谐调控渠道，完成了储能独立参加调峰辅佐服务。现在，已有国网电动汽车公司署理的4家储能参加华北调峰，向电网供给兆瓦级的新动力消纳空间。

　　山西、广东、福建、江苏等地清晰了BESS参加调频服务的规矩，其准入要求与买卖价格概括如表2所示。

　　其间，广东、福建首要选用容量补偿与路程补偿结合的结算办法。路程补偿在报价规模内由商场出清决议；容量补偿依照定额补偿的办法，由调频容量、服务时长与补偿单价一起决议。关于一起参加广东调频商场与现货能量商场的BESS可享受容量补偿，福建省的容量补偿单价则因BESS受调度统辖规模不同而有所不同。

　　已有十余省份出台了储能参加调峰服务的规矩，绝大大都省份对调峰的容量要求为不小于10 MW/40 MW·h(单个区域为10 MW/20 MW.h)，而买卖形式和买卖价格各不相同，有的省份存在2种及以上的买卖形式，如表3所示。

　　由表3可知，现阶段BESS参加调峰的办法大致有：(1)与火电机组联合深度调峰，该办法最为常见，简直已发文省份均有触及；(2)电网调用调峰，BESS承受调度指令进行充电取得调峰补偿，其间青海的调峰补偿暂定为0.7元/(kW·h)，新疆规矩发电侧的调峰补偿为0.55元/(kW·h)(3)调峰竞价买卖，BESS依据商场需求经过买卖平成报价及出清，以甘肃2、青海为代表；(4)与风电场、太阳能电站展开双方买卖，洽谈承认买卖价格、买卖时段等内容，由电力调度组织进行安全校核后承认，以宁夏为代表；(5)启停调峰，以江苏为代表，BESS不参加报价，根底充电量、补偿系数由相关部分核定。

　　美国电力商场调频本来为单一制的容量补偿，发电机组和BESS供给相同调频容量取得相同补偿，无法表现BESS的调频功能优势，不利于商场展开。因而，FERC于2011年将调频补偿机制由单制变为考虑调频功能方针的两部制补偿，增加了调频路程补偿，其补偿公式能够描绘为：

　　式中： Rc， Rn分别为调频容量收益和路程收益； C ， M 分别为调频容量和调频路程，其间调频路程为BESS实践供给的上下调理量； Pc， Pm分别为容量单价和路程单价； Ac， Am为功能方针，首要表征其盯梢自动增益操控( automatic gain control，AGC)信号的才能，假如在容量收益或路程收益中查核调频功能，则 Ac与 Am为查核方针核算实践值，否则取1。由式(1)和式(2)可知，引进两部制补偿后，调频路程和调频功能对收益影响很大，若调频功能方针恶劣，则本来固定的容量收益也会下降，调频功能好的机组有更大或许中标，然后促进调频资源的优化装备。

　　在FERC的辅导下，美国首要区域电力商场均拟定了调频补偿计划，以宾夕法尼亚-新泽西-马里兰州(PJM)、加州(CASO)、新英格兰(ISO-NE)为例，调频路程和调频功能方针的比照简述见表4。

　　除美国外，欧洲各国也针对BESS参加调频采取了愈加活跃的行动。欧洲频率操控储藏商场(FCR)已完成多国互连，2019年7月，其竞价办法由每周拍卖改为每日拍卖，为BESS参加发明更大灵活性，对供给秒级调频服务的BESS，将竞拍价格放宽到6~10欧元/(MW·h)，促进了BESS在整个欧洲电力商场的展开。

　　现阶段BESS参加AGC调频的价格补偿机制与惯例发电机组一起，大体上可分为以调理容量为基数的日补偿机制和容量补偿与路程补偿相结合的买卖周期补偿机制。

　　(1)以调理容量为基数的日补偿机制，以京津唐电网、山西电网为代表。《京津唐电网调频辅佐服务商场运营规矩(试行)》规矩，以机组为单位进行归纳调频，每次归纳调频功能方针为:

　　式中： K1, i,j， K2, i,j， K3, i,j分别为衡量机组 i 第 j 次实践调理速率方针、精度方针和呼应速度方针。3个方针的最大值均为2。以日为周期，依据机组调用次数，可核算机组的归纳调频功能方针平均值 Kpd，进一步可核算日调频服务费用 Ctd：

　　式中： D 为调理深度，是当日AGC调频量的总和； BAGC为出清边沿价格。

　　《山西电力调频辅佐服务商场运营细则》核算归纳调频功能方针办法相似，不同之处在于山西电网依据供货商 i 的前史调频功能将 Kpd进行归一化处理，得到前史调频功能方针λ( Kpd, i)，再将各供货商的申报价格除以前史调频功能方针，得到其实在排序价格 Ci：

　　式中： Ci,R为供货商 i 的申报价格。最终依据 Ci进行出清得到边沿价格 BAGC，即可核算补偿费用。

　　(2)容量补偿与路程补偿相结合的买卖周期补偿机制，以广东、福建为代表。《广东调频辅佐服务商场买卖规矩》中规矩，调频商场补偿费用分为调频路程补偿和容量补偿。只要在广东调频商场中标发电单元可取得相应调频路程补偿费用，一切供给合格AGC服务的发电单元均可取得相应容量补偿费用。

　　关于调频路程补偿，按日核算，按月进行结算其月度调频路程补偿R核算公式为：

　　式中：n为买卖周期数； Di为发电单元第 i 个买卖周期供给的调频路程； Qi为第 i 个买卖周期的路程结算价格； Ki为第 i 个买卖周期的归纳调频功能方针。

　　关于容量补偿，一切供给合格AGC调频的发电单元均可取得容量补偿费用。发电单元AGC容量为其在当时出力点5 min内向上可调容量与向下可调容量之和。容量补偿核算公式如下：

　　式中：m为每月总调度时段数； Cj为该发电单元在第 j 个调度时段的发电单元AGC容量； Tj为该发电单元在第 j 个调度时段的调频服务时长；s为AGC容量补偿规范。

　　结合2.3.2节，BESS参加调峰辅佐服务的办法大致分为深度调峰、启停调峰、双方买卖、竞价买卖、电网调用等。因为各地BESS参加调峰的办法不同，各种办法的补偿价格与当地调峰需求侧关键及方针密切相关，无法混为一谈。在很多省份中，青海树立了较为完好的BESS调峰买卖机制，其辅佐服务商场运营规矩规矩，调峰买卖商场选用优先双方洽谈买卖，再商场竞价，余量单边出清的形式其调峰机制如图2所示。

　　因为青海面对新动力消纳压力，因而鼓舞BESS优先与新动力电站展开双方洽谈买卖，即在取得峰谷价差收入的一起，还可经过与存在弃风弃光(一般与低谷电价时段有堆叠)的电站展开双方合作取得额定补偿，风电、光伏削减弃风、弃光完成双贏。双方买卖补偿价格与消纳压力严密相关，青海没有清晰规矩，而东北、宁夏则规矩补偿价格为0.1~0.2元/(kW·h)。对双方买卖未成交或买卖后仍有余量的BESS进一步展开商场竞价，首要依据电网峰谷运转状况核算调峰商场需求，BESS依据商场需求在辅佐服务渠道提交包括买卖时段、买卖价格、买卖电量等内容的买卖意向，由电网调度组织进行安全校核后，经过商场化竞价出清。假如双方买卖或竞价买卖后BESS仍有剩下充电才能，在电网需求调峰资源的状况下，调度组织可依照0.7元/(kW·h)的调峰价格调用BESS，对应的调峰服务费用由火电厂、水电厂、风电场、光伏电站一起分摊。

　　需求指出的是，在大都省份，现在BESS参加调峰并没有双方买卖或竞价买卖的规矩，依然以深度调峰为主。部分省份规矩了BESS呼应电网调用时调峰补偿价格，青海、新疆等消纳压力较大区域的调峰补偿规范已超越BESS本身度电本钱(锂离子电池储能体系度电本钱已降至约0.5元/(kW.h))调峰收益可观。但一起，电网调峰的季节性特征使BESS使用小时数难以保证，大都区域因为补偿费用较低，BESS参加调峰仍面对收益危险。

　　根据上述BESS参加调峰调频辅佐服务的论说，扼要剖析现阶段BESS参加调峰调频辅佐服务的问题，并提出如下主张：

　　跟着电力变革的深化，BESS参加电力辅佐服务的脚步也在加速。文中整理了近年来BESS参加调峰调频辅佐服务的方针要害，并就BESS参加调峰调频辅佐服务提出了主张。各地方针大都尚处于试行阶段，还需多方面评价BESS参加调峰调频的特性，进一步完善其方针支撑与补偿机制，推进BESS在电网辅佐服务中发挥更大的效果。

　　仇 进， 吴继平， 滕贤亮，等. 调频辅佐服务商场环境下频率操控技能研究[J]. 电力工程技能, 2018,37(02):1-7.