电力系统调峰之急如何缓解？中如集团带来调峰负荷整体解决方案

导语：2014年，为充分激发火电调峰的积极性，解决弃风问题，东北地区在调峰领域率先引入竞争机制。近几年，新能源发电装机比重逐步提升，电力系统调峰能力需求持续增加，调峰辅助服务市场规模逐渐壮大，各地由此纷纷开启调峰辅助服务的市场化建设。据国家能源局通报显示，从电力辅助服务补偿费用的结构上看，调峰补偿费用总额50.09亿元，占总补偿费用的38.44%，各地辅助服务市场的辅助服务提供方以火电为主。除了传统的气电、抽蓄、煤电灵活性改造外，随着储能成本下降，储能参与系统调峰调频的工程范例也陆续出现。在目前的形势下，如何提高电力系统的调节能力？

目前，我国主要还是依靠补偿机制推动系统调节能力的建设，随着电价政策进一步理顺，推动补充机制向市场机制过渡，利用现货市场及辅助服务市场挖掘调节型电源的价值，同时推进两部制电价，并由社会分摊成本，从发用两端发力，才能提高系统效率，这是解决问题的关键。

作为长期研发和推广多能源＋储能模式发展的公司，上海中如智慧能源集团有限公司（简称中如集团）在行业内积累了良好的口碑和品牌影响力，高速发展的速度引起了社会的高度关注。中如集团主营水蓄能整体解决方案，电力能源科技，锅炉机电设备销售、安装、维修，可再生能源消纳，电厂储能调峰，智慧综合能源管理，新能源技术研发，技术转让，技术咨询和技术服务等。致力于储电、储热、储冷、储蒸汽等核心技术。同时，在电厂储能调峰方面，中如集团进一步提高灵活性调节电源以及储能装置建设的积极性，持续提高电力系统的调峰能力。

什么是储能调峰？

由于用电负荷是不均匀的。在用电高峰时，电网往往超负荷。此时需要投入在正常运行以外的发电机组以满足需求。这些发电机组称调峰机组。而用于调节用电的高峰，所以称调峰机组。调峰机组的要求是启动和停止方便快捷，并网时的同步调整容易。一般调峰机组有燃气轮机机组和水储能机组等等。

目前可供电力系统调峰的电源有：

1、水电常规机组调峰。其调峰容量是根据水电厂的可调节保证电价进行计算。由于水电有许多优点.因此，在有水电的电力系统中均首先利用水电机组调峰。

2、抽水蓄能机组调峰。其调峰容量由厂家规定。抽水蓄能机组调峰的优点是起停快。运行灵活，调峰效果显著，缺点是投资较大，消耗一定电能(以3kW·h或4kW·h抽水电能换得2kW·h或3kW·h发电电能)，须具有一定的地理条件等。鉴于抽水蓄能机组的调频性能好，带负荷迅速，而且还可兼作调相机运行及电力系统事故备用电源。能改善火电及核电的运行条件，因此有条件的大电力系统均发展这类调峰电源。

3、汽轮发电机组调峰。其调峰容量是本机组的可调节容量（指本机组运行的可变化容量，及利用机组起停调峰的容量之和）与其所担任的旋转备用容量之差。汽轮发电机组的可调节容量所占机组容量的比值，各个国家不尽相同，一些国家(美、英、日本等)大火电机组已考虑按调峰运行设计，燃煤汽包炉最小稳定负荷为额定值的30%-35%，而且机组起停快，起停次数可达一万次，可为系统提供较大的调峰容量。是电力系统主要调峰电源。有些发电机组是按带基本负荷设计的，燃煤炉最小稳定负荷，一般为额定值的70%-80%。而且起停慢，负荷增长慢，负荷变动范围不大，为系统提供的调峰容量不大。

4、燃气轮机组调峰。其调峰容量就是机组的额定容量。它的优点是起动迅速，运行灵活，用电率低。缺点是要燃油和燃气，机组维护工作量大，发电成本高。由于一般单机容量小，调峰后设备损坏率高，因此在大电力系统中不能作为主要调峰电源。

5、其他新型式调峰电源调峰。近年来，国际上出现了一些新型式调峰电源。例如：采用压缩空气蓄能电站调峰。在系统低谷负荷时，将空气压缩存储在地下洞穴中，当系统高峰负荷时。抽出来加热并通过燃气轮机发电。目前已在美国、西德建成。采用热水蓄能电站调峰。在系统低谷负荷时，将火电厂多余蒸汽以热水形式储存在大型压力容器中，当系统高峰负荷时.将热水放出产生蒸汽发电。

需求平衡与调峰方案选择

首先，对调峰容量作供需平衡，即以负荷峰谷需求量减去电源的调峰容量。其差值就是调峰容量不足部分。要按不同年份，不同季节分别进行计算。其次，对调峰容量不足的电力系统，要研究最优调峰方案，明确调峰电厂及其担任调峰的能力。一般，可供选择的调峰方案有：

一、新建水电厂；

二、合理扩大现有水电厂的装机容量；

三、新建水储能电厂；

四、提高现有火电机组调峰能力；

五、设置专门火电调峰机组，如燃气轮机，联合循环机组，火电调峰机组；

六、与调峰能力充足的电力系统联网。

应用案例

在国家鼓励大型发电企业开展发电厂调峰运行改造的同时，中如集团也积极参与到行业内节能减排的社会事业中来。截至2022年4月，中如集团的大型蓄能罐已经为华润盘锦热电厂、华能长春热电厂、内蒙古赤峰市等热电厂提供了调峰蓄热保障，不仅为发电厂带来了一定的经济效益，也在一定程度上为区域供热供暖提供了便利。

随着可再生能源占比逐步提高，增强电力系统灵活性成为刚性需求，调峰和储能成为突破瓶颈的关键。许多业内资深人士指出，规模化储能逐步成为必然，储能可作用于电力系统的不同环节，总体可实现可再生能源上网、保持电网高效安全运行和电力供需平衡。而中如集团在此之前就看准了储能调峰的潜力，并研发出系统的调峰负荷解决方案。

中如集团依托自身具有核心知识产权的高压电极水蓄热储能罐，水蓄热用循环供暖储能系统，风能及光能一体式蓄能装置等储热技术和产品，在多种储能形式的协同控制技术下，形成以电力交易模型为核心的储能调峰控制策略，给客户提供定制化储热调峰解决方案和系统建设，而其核心的储热系统具备削峰填谷、促进新能源消纳等重要调峰功能。相比于传统的电储能而言，中如集团的性价高且灵活性强。未雨绸缪、生逢其时，中如集团的储热调峰解决方案可谓是给行业健康发展注入了一剂强心针。