Odată cu creșterea continuă a proporției de energie nouă volatilă, cum ar fi energia eoliană și fotovoltaica în rețeaua electrică, capacitatea de reglare a frecvenței generației tradiționale de energie termică nu poate răspunde treptat cerințele de stabilitate ale rețelei electrice. Containerele de stocare a energiei au devenit „noua dragă” a pieței de servicii auxiliare a rețelei electrice, cu viteză de răspuns la milisecundă, durată de viață cu ciclu ridicat și caracteristici de implementare flexibile. Acestea joacă un rol de neînlocuit în reglarea frecvenței primare, reglarea frecvenței secundare, rasul de vârf și umplerea văii și redefinesc modul de control stabil al sistemului de alimentare.
1 răspuns la nivel de milisecundă: „Regulatorul de mare viteză” pentru reglarea frecvenței rețelei electrice
Stabilitatea frecvenței rețelei electrice (50Hz ± 0,2Hz în China) este indicatorul principal pentru funcționarea în siguranță a sistemului de alimentare. Când sarcina crește brusc sau producția de energie nouă scade brusc, frecvența se va abate instantaneu de la valoarea standard. Dacă nu este ajustat la timp, poate provoca întreruperi de energie pe scară largă. Timpul de răspuns la frecvență al unităților tradiționale de putere termică este de obicei de 10-30 de secunde, în timp ce viteza de răspuns a containerelor de stocare a energiei poate fi de la 50 de milisecunde, ceea ce este de peste 200 de ori mai mare decât unitățile de energie termică. Ele pot interveni rapid în primele etape ale fluctuațiilor de frecvență și pot suprima extinderea abaterilor.
Într -o reglementare a frecvenței, containerul de stocare a energiei simulează caracteristicile de inerție ale unui generator sincron prin „control virtual de inerție”. Când rata de modificare a frecvenței a rețelei de alimentare depășește 0,1Hz/s, sistemul de stocare a energiei eliberează automat sau absoarbe puterea activă. Fiecare grup de containere de stocare a energiei de 100 MW/20MWh poate asigura 50MW de capacitate de reglare instantanee, echivalent cu contribuția de modulare a frecvenței a două unități de energie termică de 300MW. Proiectul containerului de stocare a energiei care susține un milion de parc eolian kilowatt din Jiangsu a crescut rata de calificare a frecvenței conexiunii rețelei eoliene de la 98,5% la 99,9% printr -un serviciu de reglare a frecvenței, reducând amenzi de peste 3 milioane de yuani anual datorită frecvenței care depășește standardul.
Reglarea frecvenței secundare testează capacitatea de reglare continuă a sistemului de stocare a energiei. Containerele de stocare a energiei trebuie să mențină o putere de putere stabilă în 1-5 minute, conform instrucțiunilor de expediere a grilei pentru a compensa abaterile reziduale după o reglementare a frecvenței. Recipientul adoptă o soluție de stocare a energiei hibride a „fosfatului de fier de litiu+supercapacitor”, care poate echilibra densitatea energiei și densitatea puterii: supercapacitorul este responsabil pentru impactul cu putere ridicată în primele 10 secunde, iar bateria de litiu întreprinde ajustarea continuă după aceea, ceea ce face ca răspunsul la frecvență secundar să fie în valoare de trei ori mai mare decât soluția de stocare a bateriei de 20 de mii.
2 Peak Shaving and Valley Hilling: „Expertul cu arbitraj energetic” pe piața energiei electrice
Pe piața energiei electrice, unde există o diferență semnificativă între prețurile de la Peak și Valley Energy, containerele de stocare a energiei pot oferi atât rasul de vârf, cât și umplerea pe vale pentru rețeaua electrică, precum și randamente stabile pentru investitori, prin modelul de arbitraj al „încărcării pe vale și descărcarea maximă”. Luând Shanghai ca exemplu, în 2024, prețul energiei electrice în orele de vârf (10: 00-11: 00, 14: 00-15: 00) va ajunge la 1,2 yuan/kWh, în timp ce în timpul orelor de vârf (0: 00-7: 00) va fi doar 0,25 yuan/kWh, cu o diferență de preț de aproape 5 ori. Un grup de containere de stocare a energiei de 100 mWh poate completa un ciclu de încărcare și descărcare pe zi, cu un profit zilnic de aproximativ 80000 de yuani după deducerea pierderilor și un profit anual de peste 29 de milioane de yuani. Perioada de rambursare a investițiilor poate fi controlată în termen de 5-6 ani.
Ca răspuns la fenomenul „reducerii puterii eoliene și solare” cauzate de dezvoltarea rapidă a noilor energie, containerele de stocare a energiei pot fi încărcate în timpul maximului de la amiază a producției fotovoltaice și descărcat în timpul sarcinii de vârf de seară, îmbunătățind rata de absorbție a energiei curate. Proiectul containerului de stocare a energiei de 500MWh care susține o bază fotovoltaică în Gansu poate crește consumul fotovoltaic anual cu 120 milioane kWh, poate reduce rata de reducere de la 15% la sub 5% și oferă o capacitate de rasare maximă de 100 MW pentru rețeaua electrică, primind subvenții de bărbierit de aproximativ 20 de milioane de yuani pe an.
Serviciile de rezervă a capacității sunt o altă sursă de venit pentru containerele de stocare a energiei. În perioadele maxime de încărcare a rețelei electrice, sistemul de stocare a energiei servește ca sursă de energie de rezervă pentru a menține o stare de așteptare fierbinte, gata să răspundă la deficiențele de alimentare în orice moment și să primească subvenții în funcție de capacitatea de rezervă. Un container de stocare a energiei de 20MWh într -un parc industrial din Guangdong poate genera un venit anual suplimentar de 1,2 milioane de yuani prin participarea la piața de rezervă a capacității, care este echivalentă cu o reducere de 0,15 yuani a costurilor de energie electrică pe kilowatt.
3 Cluster modular: „Corpul elastic” al serviciilor auxiliare Grid
Natura modulară a containerelor de stocare a energiei le permite să formeze rapid „grupuri de reglare a frecvenței” și să își regleze flexibil scara în funcție de nevoile rețelei electrice. Un singur recipient de 20 de picioare poate oferi 5-10MWh de capacitate de stocare a energiei. Prin tehnologia de control al clusterului, sute de containere pot forma o centrală electrică de stocare a energiei la nivel GWH, răspunzând la nevoile de reglare a puterii pe scară largă ale rețelei electrice. Proiectul de stocare a energiei Vistra din Texas, SUA, este format dintr -un sistem de 1,2gWh format din 400 de containere de stocare a energiei. În timpul maximului
Nucleul tehnologiei de control al clusterului este platforma de gestionare a centralei virtuale (VPP). Platforma colectează SOC în timp real (statul de încărcare), puterea de putere și alte date ale fiecărui container prin comunicare 5G. Folosind algoritmi de control predictiv de model, echilibrează timpii de încărcare și descărcare a fiecărui container în timp ce se întâlnește cu instrucțiuni de grilă, extinzând astfel durata de viață generală a clusterului cu 10%. În proiectul clusterului de stocare a energiei a unei anumite rețele din provincie, platforma VPP a controlat diferențele de încărcare și descărcare de 100 de containere în 5%, evitând retragerea prematură a echipamentelor individuale din cauza utilizării excesive.
Capacitatea de pornire neagră este garanția finală pentru grupurile de containere de stocare a energiei. Atunci când există o întrerupere de energie pe scară largă în rețeaua electrică, clusterul de depozitare a energiei poate servi ca sursă de energie de pornire neagră pentru a furniza energie echipamentelor auxiliare din centralele termice și centralele hidroenergetice, ajutând principala sursă de alimentare să reia funcționarea. Clusterul de containere de 100 mWh al unei anumite centrale de stocare a energiei din provincia Zhejiang a fost verificat prin teste de pornire neagră pentru a furniza energie de pornire pentru două unități de energie termică de 600MW în termen de 30 de minute, scurtarea timpului de recuperare a rețelei electrice la mai puțin de 2 ore și reducând-o cu 4 ore în comparație cu schemele tradiționale de pornire neagră.
Aplicarea pe scară largă a containerelor de stocare a energiei în domeniul serviciilor auxiliare de rețea marchează transformarea sistemului de alimentare de la „sursă care urmărește încărcarea” la „coordonarea stocării sarcinii de rețea sursă”. Aceste „regulatoare energetice” flexibile nu numai că îmbunătățesc stabilitatea rețelei electrice și capacitatea de a absorbi energia nouă, dar, de asemenea, obțin beneficii considerabile prin participarea la piața electrică, formând un model câștig-câștig de „beneficii sociale+beneficii economice”, oferind sprijin cheie pentru construcția de noi sisteme electrice.