北京寶光智中能源科技有限公司 研發副總經理 趙樂雷  出席論壇并發表主題演講—— 《新型電力系統下的儲能電站能量管理系統》

 

以下為演講實錄：

    今天分享的是在新型電力系統下的儲能能量管理系統，就是EMS系統，我會分享一些我們公司在風光儲一體化平臺EMS系統下做的一些頂層設計、仿真測算、功能驗證，系統運維優化方面的一些探索和案例分享。

    我們公司隸屬于中國電氣裝備集團所屬的西電集團下的上市公司寶光股份，主要從事的是儲能電站核心技術和產品研發，提供儲能電站整體解決方案、設備集成服務，開展的項目開發投資、自持或代理運營各類的儲能資產。

    我們的技術和經營團隊成員大部分都是具有豐富的電力系統和儲能系統工作經驗，核心產品儲能EMS系統也是來源于清華大學在大規模儲能控制與電力系統分析技術成果的積累，我們公司專注儲能系統深度參與咱們國家的電力輔助服務市場的應用。

    目前公司核心技術和產品之一就是多維感知和多級協同的儲能EMS系統，這套系統源于技術團隊多年電網調度與控制成果的積累，準確把握了儲能在電力系統中應該發揮的作用，所以在設計架構上采用了源于“自上而下”協同感知技術，從電網調度角度定義EMS系統架構和功能，使儲能系統更能符合電網要求，同時為業主帶來價值。這種設計思想和架構體系有別于市場上常規的來源于微電網或物聯網的 “自下而上”的EMS系統，我們認為從長期來看更能體現儲能在新型電力系統中應該發揮的作用，符合和滿足電網和業主的雙方要求。

   除了這套核心儲能EMS系統之外，我們還有比較成熟得多場景的儲能系統應用解決方案，包括儲能整個從設計、生產、運維經驗，業績方面涵蓋比較廣泛，從火電廠的儲能調頻，新能源儲能，獨立或者共享儲能，包括用戶側的源網荷儲一體化全方位的業績。

    新型電力系統的發展變化非常快，隨著雙碳目標的不斷推進和落實，電力系統已經發生深刻的變化。新能源也是發生了日新月異的變化，新能源的裝機和發電量占比逐年提高。這樣在新型電力系統所包含的要素也是跟原來有所不同，雖然有這些變化，但是對電力系統的期望在變，新型電力系統的要素在變，但是唯有一點，對電力系統的安全性和可靠性這種要求是永遠不會變化的。

    在這個漸變過程中，作為源網樞紐的儲能EMS系統，應該能針對新能源的一些天然弱點間歇性、波動性，可控和調節性差的特點，發揮儲能系統的優勢速度快，精度高，調節能力強，為系統的穩定和業主的利益發揮更大的作用。

    新能源發電要上網，首先第一個客戶就是電網調度，電網調度就是管轄區域內所有的電力輔助服務的提供、調用、補償、考核、結算和監督管理等等，電網調度首先考慮的是電網的安全和穩定運行，其次才是新能源的消納，這是電網調度最核心的工作職責。

跟電網調度打交道就是咱們的EMS系統，所以EMS系統是源網協同的一個樞紐，關鍵所在。所以儲能EMS系統是建設新型電力系統中一個必備要素，非常重要的一個環節。

常規的儲能EMS系統，一般只具有能量遷移類的普通功能，所以這樣難以協同電網調度，難以徹底解決新能源消納的問題，也不能全方位地參與電力輔助服務市場，限制儲能資產的收益途徑。

    寶光智中結合自深圳寶清電站以來十余年工程實踐的迭代，自主研發的橫跨電網、機組、儲能三大知識與工程領域，從電網調度角度自上而下構建的儲能EMS系統，顯著區別于市場上大量的僅具調峰等基本功能的一般儲能EMS，不僅可以穩定和支撐新型電力系統的安全運行，平抑雙高電力系統帶來的安全風險，在電力輔助服務市場中也能為業主和投資商帶來相應收益和回報。

    具體系統有以下特點：

    1、風光儲一體化協同控制，和新能源場站、電網調度可以完美進行對接。

    2、這些功能模塊可以按照時間尺度的不同要求在站控層和間隔層分別進行配置。比如說一些實時性要求非常高的一次調頻、動態調壓、慣量支撐等等這些功能都是部署在間隔層，由我們的協同控制器就地進行實現。其他的實時性要求不是特別高，到秒級以上的AGC、AVC、削峰填谷等等這些功能模塊布局在站控層進行實現。

    3、模塊化設計，按需求選配，協同化控制。

    在系統軟件設計上有一些特點：

    1、安全性比較高，跨平臺進行設計，支持國產Linux系統，包括凝思、湖南的信安麒麟等，全面通過第三方網絡安全評測。

    2、數據容量比較大，儲能電站主要的特點就是數據容量極其大，現在各個電芯的電壓和溫度信號都要采集。我們的數據平臺支持千萬級數據點，可以滿足GWh儲能電站的運行。

    3、通訊兼容性好，跟不同廠家都能兼容通信，包括全面支持IEC61850、IEC104以及各種Modbus通訊協議等，跟不同廠家都可以兼容進行通訊。

    我們這套系統有許多應用案例，在火電廠儲能調頻領域的收益最為明顯。

    自己持有的項目廣東粵電的韶關電廠項目，這個項目是配置了9MW/4.5MWh的儲能系統，經過我們的EMS系統進行調整之后，目前收益狀況是非常良好，現在日均收益基本都在10萬以上，調頻性能綜合K值和收益都在廣東市場處于領先地位。在火儲調頻上業績非常多，業績涵蓋從30萬機組、60萬機組，100萬機組全面的覆蓋。

    除了廣東省，山東火儲調頻市場也是效果不錯，山東2021年批了兩個項目，我們做了一個項目（山東大唐臨清電廠）按照1C進行儲能系統配置，2022年4月份投產，收益非常好，不到半年全部投資已經收回。

    在新能源風光儲一體化上做得更多，包括最新投運的西藏4800米高海拔全套光伏儲能系統，就不再一一列舉，業主的客戶涵蓋各大央企、國企、發電集團。

    在新型電力系統中，儲能大規模商業化應用和運行仍然需要多方努力，有分析數據顯示新能源配儲有效利用率只有6%左右，其實這中間有很多的問題和困難，我們也總結了一下跟這幾方面有關：

    第一，政府相關的政策，包括細化的電力輔助服務，電力現貨市場等政策。

    第二，跟電網調度也有關系，包括電網調度的針對儲能的仿真模型設立。

    第三，跟各個儲能場站的現有設備技術支撐能力有關，這其中最重要的就是要具備適應電網調度需求的多功能的儲能EMS系統，所以儲能EMS系統也是咱們新型電力系統建設中的一個必備的要素。

    我們認為未來儲能市場的競爭，在設備競爭上更聚焦于EMS和EMS功能的發揮上，真正讓儲能系統真正發揮它的作用。

作為電力輔助市場核心技術和集成服務提供商，我們寶光智中愿意竭誠為大家服務，謝謝大家！