郑建斌：储能调频技术在火力发电厂应用技术中的注意事项

3月21日，“2018首届全国储能技术在电力调频辅助服务市场中应用高层研讨会”在太原理工大学成功召开。

本次研讨会由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、太原理工大学、深圳市科陆电子科技股份有限公司、广东猛狮新能源科技股份有限公司、浙江南都电源动力股份有限公司、惠州亿纬锂能股份有限公司、浙江超威电力有限公司、成都特隆美储能技术有限公司、山东圣阳电源股份有限公司、阳光电源股份有限公司主办，中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司、北控智慧能源投资有限公司、中天储能科技有限公司、深圳市雄韬电源科技股份有限公司、北京睿能世纪科技有限公司、北京国能伏安节能科技有限公司、烯晶碳能电子科技无锡有限公司、万汇通能源科技有限公司、美国麦克斯威科技有限公司支持，中国储能网承办。

在会议上，中国能建院山西省电力勘测设计院有限公司高级工程师郑建斌发表了题为《储能调频技术在火力发电厂应用技术中的注意事项》的主题演讲，全文内容如下：

郑建斌：各位专家大家下午好，我是山西省电力勘测设计院的郑建斌，我汇报的题目是《储能调频技术在火力发电厂应用中的注意事项》。

设计院做设计主要是依据规范来的，但是目前的储能系统，虽然集成系统没有现行的规范，但是对于储能系统内部的蓄电池系统、BMS、PCS等等都是有相关的规程规范的。

储能系统在设计工程的过程中，除了关心储能系统本身的安全以外，还要关心储能系统是否能够接入到电厂里面，而且接入到电厂以后，对电厂的影响有哪些。

这是一个火力发电厂中比较常见的储能性的拓扑图。实现这些也是需要一套控制系统来实现的。目前，山西市场范围内的储能系统主要是依托于30万和60万的火电机组，容量是9MW和15MW，在材料选择上也是磷酸铁锂和锂电池，这是主流。

目前，山西市场按3%规划的话，储能调频的容量应该在300MW左右，但是目前山西市场上，前期已经投入开始的应该有10家左右，应该在100MW左右，应该还有一些容量。

火电厂的选址（储能系统的选址），选择合适的储能系统的布置，是储能系统接入火电厂的必要条件之一。根据火电厂的特性，特殊环境，如果是前期选址不好的话，对后期工程的设计、施工、消防验收以及运维都会受到影响。不过目前山西市场的在消防这块管得也是比较紧的。选址的时候一定要注意周边建筑物的安全防火距离。由于储能系统是接在高厂变的低压侧，这个时候就要参照《防火设计规范》，要考虑变压器、空冷柱等的安全防火距离。选址的时候一定要注意地下管网，因为火电系统的特殊性地下管网非常复杂，再加上火电厂的时间年限比较久，加上改造等，都要注意。在整个安全围栏的设置也可以参照规程规范，包括对围栏的高度等都有要求。集装箱之间的间距目前是比较紧张的，可能会考虑到集装箱如果发生火灾的话，会互相影响，但是目前间距放到多少合适，还在探讨中。场地的选择要考虑排水，整个层面的布置和选址的时候要根据当地的水资源、排水坡度等等。还有一个重要的是消防要求，我们建议可以参考相关的设计，做四周的环形消防通道，并与全城的消防通道连接。

目前的30万或者60万储能系统的功率是9MW或者19MW，它就要求变压器有这么大的余量，但是实际工程设计过程中，高厂变肯定没有这么大的设计余量，不然前期的验收也过不去。这样就会出现两个误区：1.以变压器的实际运行负荷来验算变压器的容量，混淆统计负荷和实际运行负荷的概念，可能会造成因变压器过载引发事故；2.调整运行方式，减少其中一个母线段的负荷，不考虑母线实际需求负荷与储能系统的放电负荷，存在安全隐患，可能会出现高厂变有功功率倒送现象。这种情况一般在30万机组里很少，因为30万机组充电最大是9MW，高厂变低压侧的容量基本可以抵消掉储能系统的输出容量，但是有时候机组出力小的话，还要进行调频，也可能出现这种情况。现在60万机的情况就比较多了，包括我们现在在做的方案里，因为60万机的容量应该在1.5万左右，通常的高厂变的容量肯定是满足不了需求，这时候他就要进行一些电源改造。

对于储能系统厂家来说，我肯定是希望他能够进行深度调节、成本回收。对电厂，或者从我们设计角度来考虑，我们就要考虑变压器本身是否能够满足，而且前期的配置保护是否能满足。目前，我们和三大变压器厂都进行了联系讨论，应该是没有什么影响。一个是布置，一个是容量是两个需要注意的地方。储能系统既然作为电厂的一部分，肯定是跟火电厂用电规范要求来校验变压器的容量。

储能系统接入以后对电厂的影响：

1.储能系统对高厂变的影响；

2.储能系统对电厂高压母线及设备短路水平的校验；

3.储能系统的启动/放电对母线电压的冲击；

如果储能系统的接入使得高厂变的母线短路不能满足，那成本就要加大了，整个母线段，包括高压配电柜都要换。

储能系统内部的消防及安全设计，国家已经出了一些国标，还在试运行阶段。储能系统电池组、配电系统、消防系统等复数系统应采用具有相关资料的设备厂家产品。同一集中箱的电池系统、控制系统等进行防火隔离。

除了蓄电池本身以外，我们在设计过程中也会考虑整个储能系统对电厂周边的影响，刚才提到环形消防通道，也提到，如果整个储能系统发生火灾，要怎么处理？我们现在设计过程中也有这个疑问。储能系统的消防监控要纳入全厂的消防监控系统，进行全厂联防。要制定完善的储能系统管理制度、操作运行规程及消防应急预案。有资质的设计单位进行消防专篇的设计，并进行报审。

目前的储能商业运行模式大部分都是合同能源管理的方式。在做可研预算的时候有自己的规则，对于电厂来说，他做可研预算的时候也有一定的规程规范要求，包括编制依据、深度、编制原则都是有规范要求的。