湖南电网60MW/120MWh储能电站的特色主要有：第一个就是我们在国内创新性的采用了电池本体租赁模式。第二，我们市区建了一个全市内单体容量最大的电站，就是20MW/52MWh的储能电站。已经打造了三站合一的试点，要打造电力加数据中心加变电站三站合一，甚至多站合一这种模式。
——国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司高级工程师黄际元
8月7日-8日由华北电力大学、中国可再生能源学会主办的“第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会”在北京召开，北极星储能网对论坛进行全程直播。
在8日分论坛1主题方向“源网荷储协同优化专场”分论坛上，国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司高级工程师黄际元作题为《湖南电网电池储能电站智能运营管控》的主题报告。
国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司高级工程师黄际元
以下为发言实录：
国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司高级工程师黄际元:各位领导，各位同学，大家下午好！我是来自湖南长沙的黄际元，今天给大家带来的分享是湖南电网电池储能电站智能管控。
首先介绍一下研究背景，湖南为什么要建储能电站？
第一就是户的电网峰谷差比较大，18年的时候我们最大峰谷差达到了58%，
第二就是清洁能源消纳问题突出，存在严重的弃风弃水问题，本人一直从事电网调度工作，最近这三个月，基本上每天凌晨的时候，风电场和水电基本上都是按计划出力。比如一个49.5兆瓦的风电场，晚上凌晨到七点钟，风电大发的时候，基本上都是按十几兆瓦去出力。为什么会造成这样的现象？因为峰谷差特别大，凌晨的时候消纳不了，没有办法。特别湖南还有特高压，也要保证一定的消纳量，所以导致我们本省的清洁能源消纳问题特别突出。
第三个就是湖南主要的经济核心地方就在我们的长株潭，我们负荷又少，导致我们电网重载特别严重，出现了大量的供电卡脖子的现象。
最后一个问题就是2017年的时候，我们从甘肃的特高压进入湖南，我们受端电网安全问题特别突出，在这个背景下，我们湖南电网从去年5月份，我们新上任的董事长提出大力发展储能，作为解决问题的一个可靠手段，去做一个探索。这是峰谷差逐年增长趋势的一个显示。
第二个背景，我们在此基础上，从去年5月份开始规划，去年10月18号开始动工，今年5月份正式开始并网投运，总共规划是120MW/240MWh，我们只建了一半，总规模是60MW/120MWh，三个电站，这三个电站在我们长沙市从西往东沿线的三个核心的22万伏变电站，储能是从10千伏的线路并入电网。大家学过发电站的应该了解，22千伏，三级结构，我们是通过十千伏专线接入十千伏母线并入电网。
湖南电网60MW/120MWh储能的特色主要有三个：
第一个就是我们在国内创新性的采用了电池本体租赁模式。目前储能电站成本占比最高的应该就是电池本体，大约是在60%左右。电池本体采用租赁模式，租赁十年，每年给厂家多少钱，厂家负责自己维护，我们只负责使用。
第二，我们市区建了一个全市内单体容量最大的电站，就是20MW/52MWh，左边这个图就是我们建好的储能电站的示意图。已经打造了三站合一的试点，要打造电力加数据中心加变电站三站合一，甚至多站合一这种模式。我们已经把福农、延农打造为一个试点，这是我们董事长提出的，重点推进大规模储能、源网荷储互动等关键技术，也呼应了我们的主题。
示范推进多站合一建设，目前湖南有三个站，60MW/120MWh，典型站点两个，一个是延农，一个是福农，怎么去管控它？目前我们的总体思路，将储能电站有三个层次，储能大家了解过的话，很好理解，跟咱们手机电池差不多。它能够通过电力电子装置，发有功，也能发无功，结合起来，可以把它的快速响应优势纳入源网和精切系统，这是提高电网水平的一个最重要的手段。第二个就是省调的AGC系统，就是咱们经常说的自动发电控制，可以理解为在省调的系统里面，可以调峰，也可以调频。第三个就是地调的AVC系统，地区电网，因为电压问题是一个局部的问题，所以我们把电压问题纳入到地区电网调度的AVC系统。这个AVC系统全称就是电压无功的自动控制系统，每个地区调度都有这个系统。有功无功的快速响应特性纳入源网和精切系统。目前湖南电网已经把储能纳入源网和精切，开发了一个调度租赁模式，通过调度数据网，可以把相应的指令下给储能电站站端的能量管理系统。第三，已经纳入地调AVC系统，储能作为一个辅助的传统调压手段参与电网调压。
这是我们一个典型的电站，在我们湖南长沙，目前我们采用一充一放的模式。最近这段时间我们凌晨到8点钟，把储能电站充满，晚上8点到9点45分满功率放电。春天和秋冬会采用两充两放。
这是我们湖南长沙湘江新区的一个典型的供电区域，这里有一个变电站，我们叫延农变电站，建了一个数据中心，740千瓦，新区有两个供电厂，加起来一百兆瓦，有很多高精尖客户，我们也建了一个储能电站是10MW/20MWh，在这个基础上做了一些思考。可以针对整个区域去开发一个储能的智能运营管控系统。
管控系统的目的，我看大家分享的链接里面，国网一个领导提到共享储能的模式，我这种理解和共享储能是非常接近。我们可以从数据中心，因为我们建这个数据中心的目的就是为了以后国网公司把数据的采集可以深入到高精尖用户的电芯层，可以从数据中心去采所有的数据。从数据中心获得数据以后，可以提供给典型供电区域内的管控系统。通过管控系统，精细的给变电站、用户、电源提供一个服务，实现大家经常说的三流合一。
管控系统到底要做什么呢？
目前我们也是研究了四种场景，第一就是精准调峰，在我们计划出力的基础上，可以叠加一个实时的修正功率。怎么做到动态的识别电网的调节需求？也要结合储能的实时运行状态，以及对电网的负荷进行预测和超短期的预测相结合。我们通过估算一个10MW/20MWh的储能电站，通过我们的控制策略，至少调峰精度可以提升15%，每年可以新售电收益44余万元。目前我们电网高峰过不去怎么办？就让企业出避峰，可以理解我们少卖了电。第二，在高峰的时候，因为种种原因，可能会不同程度上实施限电的手段，对电网来说少挣了钱。我们通过精准调峰，可以让电网多挣钱。
第二个就是精准调压，我们也是有两到三年的研究，因为我们湖南特别是长沙目前发展情况是，高精尖用户越来越多，他们要求很高。最近这几年接到大量的投诉，投诉也很好理解，就是企业认为你们的电压质量不行，导致我们生产设备突然之间停下来，要不把我们设备搞坏了，要不生产残次品，影响我们供货，经常有客户要求我们电网公司索赔。通过我们的初步估算，在我们湘江新区，我选的这个典型供电区域，如果采用了我们的控制策略的话，可以每年挽回损失至少220万元。
第三个就是清洁能源消纳，我刚才也讲到了，清洁能源消纳在我们湘江新区这个供电区里面，一百兆瓦的供电厂两个，最近这几个月凌晨断电，基本上都是按照十几兆瓦在出力，但供电就是在零点到八点大发的时候，我们消纳不了。我们通过三站合一的模式，可以控制储能进入清洁能源消纳模式，建立储能与清洁能源发电的动态链接，最大限度提升清洁能源消纳水平。每年至少可以多消纳180万度电量，增加电量收入93万元。
最后是我自己本人读博士期间一直研究的，储能参与电网调频，这是本地的一个区域控制，所以我们重点就是涉及到一次调频，一次调频能不能赚钱，这个就要看辅助服务市场，目前我们湖南在这一块比较滞后。但是我看到很多相关的新闻，别的省份在辅助服务市场这块很好，随着时间的发展，应该会获取更多的宏观收益。
在此基础上，我们也研究了多场景的协同。我们不止做到了共享，要为希望用户解决问题，要为清洁能源解决问题，要为电网解决问题。我们要统一用到新建立的数据中心去获取数据，多场景协同，储能在不同时间段应该干不一样的活，怎么协同它，我们做了场景识别和控制策略的切换，相关的理论大家可以搜索一下相关的论文。目前能做到在零点到六点钟，我们能够精准的接入清洁能源消纳模式，六点到九点负荷变化比较快的时候，能够进入到一次调频的模式，九点到十一点能够进入到调峰模式，通过自动识别和自动切换，可以提高储能的利用率，最大化储能的效益。
这是我们通过一个简单的分析，用了我们这个智能管控系统以后，按照1：3的比例，电源电网客户可以达到三成的收益，我们这个系统方拿一成收益。初步的估算，每年至少可以让储能电站多挣一百多万，我这个还是比较保守的1：3的比例去分成。
除了预期的经济效益以外，实现了这个区域的自治控制以后，能够在经济上实现多个盈利点，能够带动相关第三产业的发展。还有就是环境效益，之前提到，我们可以促进清洁能源消纳，所以我们可以每年减少碳排放至少有一千多吨。也可以延缓咱们电网的建设投资，优化电网建设相关资源的配置。
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