睿能世紀高級副總裁王平洋：火電廠儲能聯(lián)合調(diào)頻電站投資運營體系評價
北京睿能世紀科技有限公司高級副總裁 王平洋
2019年5月18-20日，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、中國科學(xué)院工程熱物理研究所舉辦“ESIE2019儲能國際峰會暨展覽會”，北京睿能世紀科技有限公司高級副總裁 王平洋在會議上發(fā)言。
在主題論壇4：“儲能參與與輔助服務(wù)市場(現(xiàn)貨市場)價值實現(xiàn)”論壇上，北京睿能世紀科技有限公司高級副總裁王平洋給我們來題為“火電廠儲能聯(lián)合調(diào)頻電站投資運營體系評價”的演講。
以下為發(fā)言實錄：
北京睿能世紀科技有限公司高級副總裁王平洋：
今天很榮幸在這里給大家介紹一下睿能公司最近的進展、狀況，還有我們對火電儲能聯(lián)合調(diào)頻電站的投資運營的評價體系。
這個技術(shù)今天很多專家朋友們都已經(jīng)講過了，我就不再重復(fù)。我們認為這個技術(shù)，像火電機組跟儲能調(diào)頻電站是天然的一對好CP，因為火電機組能給儲能電站提供無限的、不間斷的、穩(wěn)定的電源。儲能調(diào)頻電站能給火電機組提供快速的存儲、及時釋放，能夠在調(diào)頻的技術(shù)上實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)和精準調(diào)節(jié)。所以他們兩個是天然的互補。
之前看有很多專家朋友們也講了國內(nèi)現(xiàn)在輔助服務(wù)的狀況，我們這項業(yè)務(wù)最早是依托于國內(nèi)的電力行業(yè)的兩個《細則》，在去年中國的兩個《細則》輔助服務(wù)總的費用達到147億，調(diào)頻這塊大概占了20%多，將近30%，大概41.6億，電化學(xué)的儲能電站2018年開始大規(guī)模的爆發(fā)，可能一年就會翻一倍，將來可能一年翻三倍、五倍，形勢還是喜人的。
我們實際上是最早的時候看到了國內(nèi)的電網(wǎng)調(diào)頻的資源有一些不足，在華北地區(qū)，尤其三北地區(qū)，火電機組長期承擔調(diào)頻認為，發(fā)電煤耗增多，機組排放也會超標，其實這個道理跟開車一樣，如果我們保持在一個相對穩(wěn)定的速度，比如時速80公里，時速100公里，對車和耗油來說是最經(jīng)濟的。如果我們開車過程中頻繁剎車和加速造成磨損嚴重，油耗增多，排放也超標。睿能是比較早的發(fā)現(xiàn)了這個問題，實際上這些問題在我們國內(nèi)的電力行業(yè)早就有共識，但是我們睿能是借鑒了北美最早的儲能在調(diào)頻方面應(yīng)用的經(jīng)驗，我們覺得在中國是不是可以把儲能系統(tǒng)跟火電機組聯(lián)合在一起，解決發(fā)電行業(yè)的痛點。
我們公司是2011年成立的，這個業(yè)務(wù)對我們團隊來說挑戰(zhàn)還是很高的，因為這個業(yè)務(wù)相對來說比較復(fù)雜，我們的團隊又要懂電網(wǎng)的調(diào)度又要懂火電機組的特性，又要懂電池和儲能系統(tǒng)的選型，所以我們公司雖然人不多，但是基本上都是這個行業(yè)內(nèi)的專家。
目前為止已經(jīng)開發(fā)持有運營大概近100MW的儲能調(diào)頻電站，我們的主營業(yè)務(wù)是儲能調(diào)頻電站的投資、建設(shè)、運營、持有，我們目前和過去一直專注于做這一件事，我們在現(xiàn)在和將來也研發(fā)我們睿能自主的系統(tǒng)，像我們這個系統(tǒng)有一個迭代的過程。2013年的時候我們基本上是石景山項目是全球的首個火電儲能聯(lián)合項目，那是我們的第一代系統(tǒng)。到2019年的時候(今年)我們正在努力開發(fā)我們自己的自主研發(fā)的新系統(tǒng)，大概在明年春季應(yīng)該能投入市場。
我們的目標：做集成我們多年來儲能聯(lián)合調(diào)頻的電站的運營的經(jīng)驗，能開發(fā)出一套全球范圍內(nèi)最安全可靠、性價比最高的系統(tǒng)。
儲能電站的系統(tǒng)實際上分幾大塊：
電氣電子設(shè)備、變流器、逆變器、開關(guān)柜，這些東西都是比較標準的、成熟的設(shè)備，我們的調(diào)頻的工況對設(shè)備的壽命基本上沒有太多的影響。調(diào)頻的特殊工況和高負荷的工況影響最大的實際上就是系統(tǒng)之內(nèi)的電池，電池是系統(tǒng)的主要的關(guān)鍵設(shè)備，它也是一個變動成本，所以我們主要是關(guān)注整體設(shè)備，部分電池的壽命和工況及使用方法。
我們睿能自主研發(fā)的調(diào)度控制平臺是我們的一個核心的優(yōu)勢。因為這個調(diào)度控制平臺決定了儲能聯(lián)合調(diào)頻電站的成本與收益。為什么會這么說呢?因為我們這個控制調(diào)度平臺是在最頂層，他會控制整個系統(tǒng)的損耗、電池的損耗，電池在什么情況下怎么來使用，這個是決定了我們的運營成本。
收益：調(diào)度控制平臺里面有一套算法，是專門針對電網(wǎng)的調(diào)度方式，我們有專門的一套控制系統(tǒng)跟蹤電網(wǎng)的調(diào)頻指令。到底能跟多少指令?到底能抓住多少指令?累積下來一天能做多少MW的收益?這個是有一個最優(yōu)的成本與收益的比，所以這些都是由我們的控制調(diào)度平臺來實現(xiàn)的。
我們今天主要講的是儲能調(diào)頻電站的投資運營評價體系，為什么會有這么一套體系?是有一些我們自己的觀點在內(nèi)。它主要是針對國內(nèi)的儲能調(diào)頻高強度的工況。我們觀察過發(fā)達國家的電力市場，像北美、英國、德國、澳大利亞。我們看實際上調(diào)頻的工況在國內(nèi)負荷最高，大概是歐美發(fā)達國家的3-7倍。我們這個系統(tǒng)和電站更符合儲能調(diào)頻應(yīng)用的特點，儲能調(diào)頻應(yīng)用的特點跟調(diào)峰和用戶側(cè)的特點不一樣，調(diào)峰和用戶側(cè)一天充放兩次，滿充滿放，調(diào)峰多一些，一天兩次，我們的儲能京津唐地區(qū)大概一天要充放1000-1500次，甚至多的時候有2000次，這個電池是持續(xù)不斷一直在充放的狀態(tài)。所以我們要構(gòu)建這個體系，就要看我們到底怎么使用電池?經(jīng)濟與環(huán)保的收益到底是什么樣的?
如果電池很快就達到了壽命，就要更換新電池，這個在我們看來也是要盡量避免的，因為廢舊電池的處理也是一個比較大的難題。
儲能系統(tǒng)的循環(huán)壽命特性和應(yīng)用的實際需求是需要儲能電站的壽命盡量與火電機組的壽命相匹配的，比如機組壽命還有20年，我們這個系統(tǒng)只用了兩年，對電場來說成本也是挺高的。
評價方式：基于睿能在山西、京津唐、蒙西這三個區(qū)域，實際項目運行的數(shù)據(jù)構(gòu)建了模型。模擬我們的電站十年的運行工況，來統(tǒng)計每次充放電實際的成本，通過成本的效益分析，我們準確、客觀的評價儲能調(diào)頻應(yīng)用中儲能調(diào)頻電站真實的設(shè)備使用成本。我們相對于儲能調(diào)頻電站初始的投資來說我們更關(guān)注的是在長周期內(nèi)設(shè)備的真實的損耗和真實的使用成本，與儲能調(diào)頻電站收益的最優(yōu)比。關(guān)鍵是我們要做到儲能調(diào)頻電站的凈效益最優(yōu)，儲能調(diào)頻電站壽命期內(nèi)，凈效益最優(yōu)的意思是一方面考慮成本，包括一次性投資成本，里邊有設(shè)備的初始成本和設(shè)備的更換成本和設(shè)備的損耗成本，相對于一次性投資成本來說我們更關(guān)注設(shè)備的損耗成本，在項目周期內(nèi)我們要看我們的成本跟收益能做到什么樣的比例?
效益就是調(diào)頻收入，大家看右邊那個圖表，橙色的這個是睿能已經(jīng)投運的電站，它能做到的凈效益最優(yōu)，我們看系統(tǒng)成本(初始投資成本)，初始投資成本比其他國內(nèi)的儲能調(diào)頻電站更高一些，但是我們的系統(tǒng)，因為從能量管理系統(tǒng)、EMS到電池管理系統(tǒng)BMS，到電芯的特性，因為睿能的選型經(jīng)驗是比較豐富的，所以我們的系統(tǒng)能做到整個項目周期內(nèi)可以滿充滿放26000次，其他的儲能調(diào)頻電站基本在5000次，所以我們的系統(tǒng)循環(huán)次數(shù)是遠遠高于他們。
我們每一次單次滿充滿放循環(huán)的成本要遠遠低于他們，我們每一次單詞的滿充滿放的收益要略高于他們，所以單詞滿充滿放收益和成本比例是我們最看重的指標。
儲能調(diào)頻電站滿負荷調(diào)頻能力，就是單詞滿充放的成本和收益，這是我們做投資決策的時候比較重要的一個指標，我們更重點關(guān)注實際運營中的調(diào)頻服務(wù)能力。
單次的滿負荷調(diào)頻成本與收入，這是我們的關(guān)鍵指標。因為相比于用戶化側(cè)和電網(wǎng)側(cè)，發(fā)電側(cè)的電池衰減更嚴重，我們的系統(tǒng)最多一天充放電2000次，所以相對于電芯本身的壽命，我們更關(guān)注通過合理使用系統(tǒng)和電芯還有高效的集成，如何提高儲能電站的整體壽命。
我們在做項目投資的時候我們有一個相對來說比較細致和復(fù)雜的投資決策過程，在投資決策過程中，一般流程是這樣，我們?nèi)绻朐谀囊粋€火電機組上配套我們的儲能調(diào)頻電站，我們會到電場在機組那兒收集到足夠強機組自身的資料，部分容量和歷史的調(diào)頻的數(shù)據(jù)，有很多數(shù)據(jù)我們會拿回來到我們公司的仿真系統(tǒng)做模擬，這個仿真系統(tǒng)實際上已經(jīng)很多年的，它是有多年的運營經(jīng)驗的大數(shù)據(jù)在里邊。所以從項目之前的仿真跟項目之后實際的收益相比，誤差率是非常低的。
我們會根據(jù)火電機組所在的不同的區(qū)域，根據(jù)電網(wǎng)的調(diào)度的政策、調(diào)度的方式，兩個《細則》公示跟規(guī)定我們算，到底針對不同規(guī)模的機組配多大規(guī)模的儲能電站?
有一個很有意思的例子，睿能最早做了兩個9MW的項目，都是配30MW的機組，慢慢的變成了一個不成文的規(guī)矩?，F(xiàn)在我們在做項目的時候很多電場會問我們，為什么你30MW的機組一定要配9MW的項目?實際上我們是根據(jù)仿真模型算出來的，它不是一個固定的比例，像有一些百萬電場，說我要上就要上30MW，我們有時候算24MW已經(jīng)足夠滿足他要求，而且是投資跟收益最優(yōu)的比例。我們在仿真系統(tǒng)上預(yù)測儲能電站投運以后的負荷曲線，還有收益測算，我們會根據(jù)所有的數(shù)據(jù)來決策，確定電站的功率，我們要投資多大的電站，大概是多少錢，我們能收益多少錢，我們要找一個最優(yōu)的比。我們提前做風(fēng)險的評估，實際上做這個行業(yè)最重要的一個風(fēng)險，一個是政策方面，我們肯定是有風(fēng)險的，因為我們這種業(yè)務(wù)模式，商業(yè)模式是基于兩個細則來做的，兩個細則在設(shè)計的時候并沒有考慮儲能，它是火電跟電網(wǎng)之間的一個規(guī)定，兩個《細則》根據(jù)能源結(jié)構(gòu)的變化，根據(jù)區(qū)域內(nèi)的負荷的變動，可能過一段時間就有一個調(diào)整，所以如果一旦調(diào)整的話，對我們項目的投資決策也是有影響的，對我們項目實際的收益也是有影響的。
運營風(fēng)險：我們的項目在運營過程中，系統(tǒng)是不是會穩(wěn)定、可靠、連續(xù)的運行，會不會出什么事故?這個我們要提前規(guī)避掉。
財務(wù)風(fēng)險：在整個長時間的運營周期范圍內(nèi)，隨著經(jīng)濟的下滑或者上行，財務(wù)成本肯定是有變化，包括從電場那兒能不能按時收回款，這也是我們項目需要評估的。
在運營過程中我們會評價，運營過程中監(jiān)控儲能系統(tǒng)的實際運行負荷，根據(jù)發(fā)電機組的變化調(diào)整儲能系統(tǒng)運行參數(shù)。
運營管理體系中，我們搞清楚電力行業(yè)的電力的規(guī)程、規(guī)范，安全的規(guī)程、規(guī)范，保障設(shè)備的可靠性，包括人身安全、應(yīng)急預(yù)案，這些我們都要作為評估的因素。
睿能公司是很多行業(yè)內(nèi)的朋友都會跟我說，開玩笑說“你們是這個行業(yè)的開山鼻祖”，實際上我們自己是不敢稱“開山鼻祖”的，我們可以說我們是第一個吃“螃蟹”的人，吃了這么多螃蟹難免嘴被扎到，我們也是經(jīng)歷了很多坎坷，踩了很多坑，基于這么多年項目實際運行經(jīng)驗我們總結(jié)出來了做投資和運營的體系。
我們公司之前是主要在做儲能調(diào)頻電站的項目開發(fā)、建設(shè)、運營，從現(xiàn)在開始，我們也是愿意，因為之前做這個業(yè)務(wù)的人比較少，主要就我們一家，現(xiàn)在市場上大概有20幾家感興趣的公司都想介入這個業(yè)務(wù)，而且有很多已經(jīng)開始做了。我們也開始轉(zhuǎn)變我們的主營業(yè)務(wù)，我們除了做儲能電站運營之外，我們也愿意為各位朋友服務(wù)，用我們這么多年的實際運營經(jīng)驗和數(shù)據(jù)、技術(shù)能力，我們可以做電站的投資運營持有，也可以做項目開發(fā)轉(zhuǎn)讓，我們也可以為儲能的電站的投資的運營商，包括儲能系統(tǒng)的集成商來提供符合他們要求的服務(wù)，盡量滿足他們的要求，我們可以做運營維護、設(shè)備選型的咨詢、項目開發(fā)的咨詢、可行性研究，我們的新系統(tǒng)明年投入市場以后，我們也可以做設(shè)備的銷售。
睿能從2011年成立到現(xiàn)在，在儲能聯(lián)合調(diào)頻的技術(shù)上大概申請了30幾個專利，是有一套完整的專利體系，我們也愿意向各位合作伙伴開放我們的知識產(chǎn)權(quán)體系，當然我希望是有償?shù)摹?/p>
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