深圳妈湾电力有限公司（妈湾电厂）储能调频项目可行性研究报告_2021.03.17）_91页_2mb
报告摘要
深圳妈湾电力有限公司储能调频项目可行性研究报告总结
一、项目概述
深圳妈湾电厂位于广东省深圳市南山区，拥有六台发电机组（4320+2300MW）。本项目拟在#6机组扩建端道路北侧及6#机电除尘和引风机房北侧空地建设两套12MW/12MWh的储能调频系统，分别服务于#3/#4机组和#5/#6机组，系统独立运行。妈湾电厂当前机组的综合调频性能指标K值较低，约为0.37，调频结算长期处于亏损状态。因此，迫切需要通过储能联合调频改造提升机组调频性能，以适应广东调频市场的发展需求。
主要设计原则
- 保证系统安全可靠，不影响电厂运行；
- 储能系统接入点为发电机组厂用电母线，需确保厂用变压器容量满足储能充放电需求；
- 采用硬接线方式连接系统，不与DCS和RTU信息交换，确保继电保护和工控安全；
- 尽可能利用现有设施，减少改动，降低工程造价；
- 提高储能系统自动化水平和安全性；
- 保证储能系统可用率不低于97%，整体能量转换效率高于90%。
研究范围
本项目研究涵盖必要性、安全性、可行性及经济性，分析储能系统选址、接入方式、容量配置、设备选型、技术方案优化、经济效益评估、敏感性及风险分析等内容，旨在为项目提供全面的可行性支持。
二、项目建设背景
国家政策背景
国家多次强调储能产业作为能源转型的重要方向，推动储能技术与产业的发展。国家能源局及发改委等发布的政策鼓励储能参与电力辅助服务市场，特别是调频服务。通过技术进步与政策支持，储能技术逐步成为火电机组调频的重要补充。
电力辅助服务发展规划
国家能源局提出完善电力辅助服务补偿机制的三阶段目标，包括政策完善、探索用户参与机制、配合现货市场建设。随着电力市场化改革，辅助服务成为未来300MW-600MW火电机组的重要发展方向。
广东电网电力现货市场和能源结构
广东电网负荷波动大，优质调频资源稀缺。目前火电机组承担大部分AGC调节任务，造成煤耗增加、设备磨损严重。储能系统具有快速响应和高精度调频能力，是解决调频资源不足的有效手段。随着现货市场开放，调频服务将成为火电机组不可或缺的收益来源。
三、项目建设的必要性
国家政策支持
国家政策明确支持储能技术发展，鼓励其参与电力辅助服务市场。储能系统的建设有助于提升火电机组调频能力，增强其在调频市场中的竞争力。
电网调频需求
广东电网AGC机组占比高，但调频性能普遍较低，优质调频资源稀缺。本项目将通过储能系统提升机组调频性能，提高其在调频市场中的中标几率和收益。
广东调频市场现状
广东调频市场已运行两年，但中标率仅为15.7%，竞争激烈。排名前10的电厂获取了66%以上的调频里程收益，其余35家仅分摊34%。妈湾电厂目前调频收益为负，急需通过储能系统提升其调频能力。
项目经济效益
项目建成后，可显著提升妈湾电厂调频性能，增加调频里程和补偿收益，同时减少设备磨损和煤耗。储能系统还将提升机组运行安全性，有助于在电力市场中获得优先发电权。
创新技术研究
项目将推动妈湾电厂在储能联合燃煤机组调频技术方面的研究，包括1C放电倍率磷酸铁锂电池系统、功率型与能量型储能叠加、EMS统一控制策略等，具有良好的技术探索前景。
四、项目技术方案论证
AGC优化技术方案对比
- 协调控制优化：投资低，但提升空间有限，难以满足ACE模式下的调频需求；
- 凝结水节流技术：可略微降低煤耗，但性能提升有限；
- 储能系统联合调频技术：性能提升显著，可弥补火电机组调频性能不足，但投资较大。
储能技术方案对比
- 高压接入方案：系统响应快，安全性高，但设备要求高，工程案例较少；
- 升压接入方案：技术成熟，安全性较好，运行维护较方便，工程案例较多。
接入方案确定
综合考虑经济性、可靠性、安全性及工程案例，建议采用升压接入方案，即方案二。此方案配置2套12MW/12MWh储能系统，采用1C放电倍率，以磷酸铁锂电池为主，兼顾碳基电容电池的可能性。
储能电池选型
磷酸铁锂电池因其安全性高、寿命长、成本低等优势，成为本项目首选。碳基电容电池虽然具有更高性能，但尚无实际应用案例，暂不考虑。
储能系统容量及充放倍率
本项目配置12MW/12MWh储能系统，采用1C放电倍率，以满足调频需求并提高经济效益。
五、项目效益与意义
经济效益
项目建成后，妈湾电厂将显著提升调频性能，提高中标率和调频收益，降低煤耗与设备磨损，增强机组运行可靠性。
社会效益
储能系统的应用有助于提升电网对可再生能源的接纳能力，构建坚强型智能电网，推动电力系统向绿色、高效方向发展，符合国家节能减排政策。
技术前景
项目将推动妈湾电厂在储能技术与调频控制方面的创新研究，提升其在电力市场中的竞争力，为后续储能技术发展奠定基础。
六、结论
本项目是妈湾电厂适应电力市场化改革、提升调频能力、改善经济效益的必要举措。采用1C放电倍率磷酸铁锂电池系统，结合升压接入方案，将显著提升机组调频性能，增强其在调频市场中的竞争力。项目符合国家政策导向，具有良好的技术可行性、经济性与安全性，对构建智能电网、促进能源转型具有重要意义。
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