广域储能与新型宽域调节电厂

华北电力大学电气与电子工程学院教授郑华

各位朋友各位专家下午好。我从四个方面来汇报最新研究的一个进展，一个是我们来看一下在双碳目标和电力市场条件下，我们未来在高比例新能源接入条件下，到底需要的灵活性是在哪几个时间尺度上有需求，另一方面是介绍什么是宽域调节电厂，以及它主要的核心技术是什么，另外是针对我们现在在高比例新能源条件下，它所需要的几个常用场景，一个是深调、一个是二次调频，我们做了一些仿真，另外就是在未来条件下我们要看他有哪些真正需求的点。整个来看，双碳目标，实际上在未来条件下，我们以新能源为主的新型电力系统，是未来我们要走的一个方向。所以不管是2025年、2023年，还是2060年，新能源装机逐渐会增高，从目前五大六小的新能源装机情况来看，2025年基本上要超过我们十四五原有的目标，会达到11亿千瓦左右这么一个量，那么2030年有可能突破我们12亿的装机目标，达到18亿甚至更高。所以在未来条件下，以新能源为主的新型电力系统，是我们必然要走的一条路。另外来看，不管是氢储能还是其他新型储能，都会在电力市场条件下运行。自从2015年9号文颁布以来，我们可以看到第一批的电力现货市场8个，已经进行了一部分超征期的试运行，并且进入现货市场的电量也逐步在增加。而且它的价格波动范围和调节幅度得到了一定的验证。那么第二批今年3月份开始，我们可以看到到这个月为止，6家单位基本上在做了试结算，橙色这部分虽然不是试点，但一部分省市的现货规则已经征求意见，并且有些省已经开始了试运行层面。所以不管从整个市场机制来看，交易机制还是电力机制来看，都处于正在逐步完善磨合的一个过程。未来我们可以看到，更多的，更适合于高比例新能源为主的新型电力系统所需要的灵活性资源所需要的市场机制，是能够得到大家的一个认可的。从资源禀赋上来看，双碳目标我们要去做，新能源比例这么高，火电可能要逐步退出去了，但是从去年的各个省的限电，大家可以看到新能源为主的系统带来了很多问题，新能源这种快速的波动，像西北地区，10月份到12月份一个时间范围内，我们可以看到在这样一个范围内它有很长的一段时间没有风，它的整个出力只有装机容量的10%以下，在整个电网的电量平衡和电力平衡，带来非常多的问题。我们以前更多的考虑的是电力平衡的问题，但以新能源为主的新型电力系统，其实还有更多的一些电量问题。所以从今年发改委的我们可以看到，以水电为主的四川电力系统也缺电，所以从整个角度来看，未来我们一定要慎重考虑高比例新能源为主的新型电力系统，我们到底需要什么手段什么样的结构配比，才能更好的实现我们稳固平稳的发展。这个是我们一次能源的储量的情况。即使按照2021年整个消费总量来看，我们现有探明的煤的储量只有49年的可用，石油是5年的可用，天然气加上煤层气、页岩气也就是只有17年的可用年限。所以从整个形势上来看，未来我们还是希望以煤为主来作为我们主要的一个保底型电量，同时在未来的条件下，我们可以看到水电我们已经开发的差不多了，我们整个探明的水电的储量是6.89，实际上现在已经开发完的是3.91，基本上已经完成了将近60%的开发量。剩下的40%事实上是难以开发。不管是因为成本的问题还是开发的难度也好，还有它的施工工艺，可能都面临非常多的挑战。那他必须有足够的经济性来应对短期开发的一个过程。所以灵活性资源只剩下几种资源可以考虑，一个就是煤，一个就是新型储能。另外就是从整个布局来看，我们既然是这样一个一次能源的布局，那么主要就是在三北地区，负荷中心是我们的东南部、西南部地区，我们的负荷中心完全不在西北部，所以我们的潮流方向就是西电东送这么一个潮流，这是从电的角度。未来我们2060要达到50%这么一个效果，所以从这么一个短期40年不到的一个时间要达到这个量，难度是非常大的。从整体来看，我们需要更好的更慎重的要去考虑我们在电力综合和电量综合的，所满足的灵活利用需求。所以说从简单来看，从四川电网这个地方来看，其实我们都建在沙漠、隔壁，做了这种新能源为主的大型系统，千万级，在这个系统里有水电，火电，还加有储能，所以风光水火储这样一种体系，但从总体上来看，送端电网需要满足的是解决的是，灵活性资源怎么去保障。我们绿电外送的一个问题，因为它本身的这个负荷技术是比较相对比较小的，那么未来一定是以更多的是保障这个建立这个外送的一个过程，那么从送端电网上来看，也是我们中东部这个地方来看，那么更多的是这个分布式电源是在以屋顶光伏、整县制为这个核心的，那么虽然说在沿海地区是有一定的这个海上风电，但是海上风电在短期之内很难去达到一个可规模化的一个量，还是非常困难的。所以在送端电网来看，更需要的去怎么去能够充足的这个调动灵活性资源，达到平衡我们双碳这种波动的这么一个问题，所以不管我们是送端还是我们受端，那么都离不开我们灵活性的资源。那么这个图大家可以看到，虽然是17年18年的一个数据，也就是说这个占比实际上我们新能源是留在20%多的这么一个份额，这个条件下20%~30%这样一个比例关系，那么这个比例话我们可以看到，这个剩余调峰能力实际上就是指我们这个50%以下那个使用量，然后扣除最小的调峰潜力，比如说50%或者到30%，我可能用了深调到了40%，那么我至少还有50%这么一个量，就这么一个比例关系。

(资料图)

那么第二个就参考量是新能源的实际出力和等价负荷，这个等价负荷是含了我们这个外送通道的能力，那么这个火电出力就是作为我们主要的一个调节资源，这个地方的水也是比较少的，所以从整个来看这两年的这个取向上来看，那么随着新能源的这个比例的提高，带来的问题就是我们深调能力逐步的在这个增加，调频的频次、调峰的深度和它这个频次是明显在增加的。那么也就是说侧面的反映出来高比例新能源条件下，我们注意灵活性这种资源的需求其实是逐步在提升的，而且这个问题会逐步的越来越突出。这是给大家举个例子，那么简单概括来说的话，我们灵活性资源会因为高比例新能源而生，那么它的根是来源于我们新能源高比例这么一个环境下所造成的一个问题。那么另外来说从市场构架上来看，我们从供给端和我们的需求端来看，那么总有这个波动性的资源，那么我们都需要更理想的状态是什么呢？就是我荷侧这样的波动比较小，我的源侧波动比较小，这样来说它相对来说就跟我们原来的这个单一潮流控制力是一样的，那么它潮流的方向相对来说就比较容易控制，通过这种灵活性的这种配置的资源，那么能够使他在一定可控的范围之内能够去实现我们的这个交易，从而通过交易的方式来实现我们买方和卖方的这个电力和电量的一个深度的一个匹配，这就是我们市场中的一个未来的一个基本的一个构架。那么但是怎么样能够实现灵活性的资源在我们的源端和我的荷端能够更好的进行匹配，那么这就需要有一个合适的市场机制，合适的控制逻辑来满足我们这个现在的这种需求。那么包括原来在提供这个共享储能的时候，我们可以看到，实际上就是我们把新能源跟我的可调节资源进行打包，然后它变成相对的一个控制器，从而实现这个集中控制和分散优化的过程。

同样的道理，未来我们在这个更多的灵活性，可以看到这个黄河滩风光水火储一体化的方式，也是用这种这种理念来去做，所以灵活性一定是最终通过电力市场来去实现和变现的这么一个过程。所以简单来看，那么我们未来一定是在这两个大的环境下来去做。但是在现有的条件下，我们可以看到受制于我们能源整个配比的这种影响，那么我们未来还是在相当长的一段时间之内，火电是不会有那么多的退坡的一个突破的这么一个过程。新型储能，它的成本下降的过程还是需要有一定的突破的。那么所以在整个这个过程上来看，我们更需要把我们传统的这个储能和我们新型储能进行耦合，从而产生更好的服务于我们新型的电力系统，所以从原则上来看，我们就需要把我们这个化学储能，跟我们现在的新型储能进行耦合。所谓的化学储能，就是说我们比如说煤和我们的天然气，当然跟我们现在已经不烧油了，但是包括核，那么对于我们非化石能源这一块水和我们的各种各样的新型储能，刚才比如说我们主流的这个磷酸铁锂电化学的、液流、压缩空气飞轮等，那么这些个每一种这个技术其实都有这个短板，也都有这个优缺点，这就需要把它们进行这种优势互补，摒弃它们之间的这种缺点。

那么从调度这个角度上来看，我们一直是采用五级调度这种方式，省调、网调，更多关注的是跨省跨区，我们省是关注着我们的源这边的这个平衡，更多的叫做电源和网的这个主网架这个过程，那么我们配网主要是针对的用户和我的用户端这个这个过程，但是我的配网的建设远远要低于我们主网的这个建设过程。所以从整体的调控策略上来看，我们还是以集中优化为主的这样一个一个调控策略，那么但是随着我们荷侧的这个流通的资源的这种加入，那么我们现在的智能调度体系逐步在往我们荷侧的聚合上这种方式来去做，所以这就是为什么我们这些年从去年到现在为止，一直在去做的另一块事情，就是虚拟电厂，这就是一种实际上它本身来说相当于是我们荷侧的二次调度的问题。共享储能和我今天要提出来的宽裕调节电厂，都属于二次调度的一个问题。

所以未来的我们的结构体系上一定是在往两个端方向来走，其中新型储能跟我们分散调度相结合的这么一种方式。所以简单来看，那么目前在我们源端来看的话，那么火电机组存在的问题是什么？主要是短时灵活性不足。

那么新型储能主要存在的问题是什么？是长时灵活性支撑不足。刚才大家提到的我们现在可以做到这个液流电池，或者说我们在做压缩空气的时候，是可以做到比如6个小时8个小时甚至到10个小时是没问题的。

但是如果我们跨日多天那么就有问题了，一个就是我们的这个能量衰减的问题，就是耗电的这个一个问题。另外就是它的能量还不足够以支撑我们很大的一个范围的能量搬移，它的成本还不是足够的低，这是一个很大的问题。那么我们现在在做这个短时储能这一块，那么无非就这么几种技术，一个咱们这个飞轮，物理储能里面的飞轮，然后我们再就是常用的现在主流的技术，那么就是我们的磷酸铁锂，但是磷酸铁锂原来我们在做二次调频的时候，当时都是用这个2C的，原来还用碳酸锂，但是这锂太贵了，那么我们有2C的这个容易出问题，基本上两年左右就报废掉了。

那么然后我们现在换成1C的，从去年开始换成1C的来驱动，但是它的成本并没有降下来。所以短期上来看，就是每一种这个技术它之间是有一种耦合关系，那么我们就会想到能不能既然未来我们灵活性的资源还要以煤电调整为主，新型储能其实是为辅的，它不可能去站在一个主力的角度上，所以我们都能把这两者之间能够去做一些结合，那么也就是基于这样一个原理，那么同时就基于我们调度中的一些模式，刚才我说的集中调度和我的分散式调度一定是作为一个结合点，来共同构成我们现在所说的这个关于调节电厂的这么一个概念。那么传统的我们火电机组灵活性改造，其实大家都很熟，无非是两种，一种就是本体性的改造，还有一种就是我们说的外挂，就是刚才提到的，比如说像辽宁、山西原来搞的是那个，就是个电极锅炉，把这个电和热进行解耦，因为我们三北地区很多都是供热机组，所以就必须要把它进行一定的这个解耦，使得我们的电能够在这个新能源供热期的时候，我们新能源能够把它进行这个热和电的解耦，能够把我们的电这个最小技术处理能够往下压，让出这个合理的空间。

那么另外就是我们在调频的时候，往往然后再给大家说的，用磷酸铁锂、用飞轮我们来去代替我们传统的这个二次调解的这个响应速度或响应精度这一方面的问题。那么从厂用电这个角度上来说，我们可以在这个厂用电这个地方在厂里部署一定的分布式光伏类似这种技术，来去弥补我们现在这个机组上的一些个不足。那么从传统技术上来看，那么无非就三大件里面的东西，两个本体性的改造，一个就是锅炉系统，就燃烧系统这一块，还有一部分是我们这个汽水循环系统，那么主要是汽轮机这一块，所以包括它的燃烧器，这个给煤机、磨煤机等等，那么来做它的进一步的优化和提升，那么目的就是让它能够变得更好，能够适应这种快速灵活的这种调节的这种需求。

所以这个远远跟我们这一个传统的电力系统其实有非常大的一个不同，就在这个地方上。那么它不仅仅是在我们长期的一个这个电量的一个支撑，那么在短期之内我们有大量的原来是分钟级，现在叫这个秒级甚至到毫秒级这样一快速一个波动，我们怎么能够把这个电力平衡能够更好的控制在合理的一个范围之内，这是我们一个特别关心的一个问题。所以本体改造来说，它本身的这个技术就是挖掘它现有的设备的物理潜能，要提高它的这个其实这个幅度其实是有限的，因为它毕竟受到这么大的一个集合体，它里面有焦和热，还有各种应力的这种变化，那么尤其在低负荷和高负荷的这种这个运行功放调节下，它在于快速响应，爬坡速率，短时大功率支撑方面还是非常有困难的，所以很难去做到两者兼顾，这也就是为什么我们在这个辽宁和出台的这种规则里面，会看到以前我们要求的是什么，它因为主要是以供热的机组为主，那么它在顶峰的时候就有问题了，它顶峰能力明显的这个这个额定出力是往下降的。所以类似这样一个问题，所以每一种技术它在改造的时候只关注了某一个点，更多的是提升某一个点的这个性能的一种提升。那么外挂来看我们现在的这个基本外挂，那么火电厂里要不就加这个电极锅炉是解决我这个热电耦合的一个问题，咱们要不要我加点这个这个电池，磷酸铁锂的电池或飞轮来解决我这个二次调频的问题，那么往往它的功能都是比较单一的，所以是针对于某一个性能，某一个具体的这种功能来去实现的，那么控制策略相对也比较简单。那么另外来说从市面上控制这个控制策略我们看到是参差不齐的，所以缺乏整体的一个协同。那么从运营模式上来看，那么对于火电机组，其实我们是认为它是一个全品种的，既可以参与这个中长期的电能量，也可以参与我们的电力现货，同时是可以参与我们各种各样的这个辅助服务。从这个惯量、一次调频、二次调频，再加上我们的备用，然后有功无功，这都可以去做，所以最好的改造题就是我们刚才提到的以火电为主的这个灵活性改造是我未来我们一个主要的一个研究方向，所以这个就是我们现在要去做的，我要去改造它什么？主要改造它的这个这个电力平衡的一个问题，也就是说在短时间尺度上，未来的新型电力系统其实缺的是什么？这个快速的调节能力，那么这种调节能力体现出来我们市场中的品种是什么？惯量，一次调频，二次调频、深度调峰。当然了，这个每一个品种它们之间是存在一定的耦合关系的。所以我们现在的调度关系里面是往往把我们在单一品种给我们燃煤机组这个指令的时候是带一定的集合，然后再带一定的这个品种，是通过预留容量的方式来去实现。这种方式其实并没有很好的利用机组的一些性能和规避我们一些个问题，所以我们希望能够通过这方面的一些探索，都会给大家一些启示，不管是从我们的调度模式上，还是在我们控制策略上的一些协同上，能够更好的去做一些事情。所以简单来看，我们其中一个概念就是新型宽裕调节电厂是指采用优化配置技术，也就是说我们要配多少，他们之间是有过耦合关系，这跟共享储能的是类似一个概念。就是我在完成这些功能之间，他们之间有个概率的关系。

那么同时因为我有火电机组在这里做支撑，所以它的电能量和短时支撑实际上是有保障的，而且可以做连续的这种调整，这跟我们做这个储能其实是有能量受限体这种情况的是有很大区别的。那么就需要针对于整体的优化功能来进行这个优化配置，那么再就是集成，那么当我要怎么样把这些个外挂的模式转换成我们内置这种方式来正常的表现，核心的就是我的控制策略和我的运营技术。

那么两者之间必须要把它考虑到我们在市场条件下我们怎么控制，怎么能够使得我的这个灵活性达到最好。然后同时我的经济性也是有的，那么这个时候就需要使得我们以新型储能技术为主，也是快速灵活性调整技术为主，与我们传统的火电发电技术要进行这个深度的融合，从而能够更好的实现我们燃煤机组和我们的电厂在不同时间尺度上，尤其是在短时这个这个显著尺度上能够具有更灵活更广泛的这种日期调节能力，我这指的是日调节能力，大家要考虑到这一点，因为从这个多日的调节和跨季节的条件本身，这个煤就是能够去做到这一种。它其实起到的这个长时、广义的这种储能，实际上就包含了我们这个一次能源所具备的这个基本能力，所以我们要把这个范围要从这个角度上来看这件事情，从而能够提升我们燃煤机组的辅助服务的竞争能力，也就是说整个的调节能力是从全范围的来去这个调整，不是只解决它我一次调频的问题，也不是只解决我们一个二次调频、深度调峰的一些问题，那么这样才能更好的解决是否有我们整个的一个灵活性机组的一个需求。

所以从这个角度上来看，我们实际上达到控制逻辑是有一些变化的。那么首先我们看到的原始这个蓝线是我们的传统的控制路线，也就是说我的调度下指令，给我的RTU，RTU再控制我的这个DCS，然后DCS再控制机炉电，然后进行这个协同的这个运作，控制出力，那么绿色这个部分是我新增的这个部分，也就是说统一协控模式下，那么我的RTU实际上是我的协控平台，我原来的RTU又跟我的这个DCS的这种东西是作为备用线路的，所以就意味着我这里面中间是有一层新的一个大脑连着新的这个调控平台，来去实现我里面的这个新型储能和我的光伏还有其他的这种这个储热装置来进行它的这个协同控制策略，所以哪种情况下最优是需要与我们现在的这个控制工况有很大的关系，因为大家都知道我们现在的这个这个电厂其实很跟国外的电厂很不一样，我们的煤质其实很差，现在基本上都是混烧煤，比如说有点好的煤，有点差的煤，然后掺一掺，然后但是很难去保障达到我们设计的5500的这种大卡的要求，其实根本达不到。所以这样就导致我们在调整的过程中，机组的磨损其实非常大的，控制的精度也是很差的。

所以说我们可以看到那个这个发电机组存的这个机组出力的时候，尤其在低负荷的条件下是非常困难的一个问题，所以这对于我们整个系统能够控制的准确度和增加我们的平衡难度其实带来很大的影响。那么绿色这个部分是我们新增这个部分，比如说在统一控制平台条件下，我们里面增加了很多灵活性调节装置，那么当然是以我们新型储能为主，这个储能在本地就是控制，那就包含了我们现在里面所的比如说我的这个专用的这个电芯就是快速调节的这种电芯，那么因为我们大家都知道，我们现在用的电芯其实大多数都是我们车和我们储能是共用的一个电芯，这种电芯的这种适应性，车的动力电池的运行特性跟我们所需要的电力的运行特性其实有非常大的一个区别，这也就是我们可以看到那个国标在检测的时候，为什么用这个功率来代替原来的1C、2C这么一个概念。这个本质性的区别是在这里面，因为我们在电力系统衡量的这个标准，就是你在某一时刻你必须要达到我多少出力，这个出力是以千瓦、兆瓦来去度量的，而不是1C、2C这个电流这种标准来去度量的，这是不对的。所以包括这个以后我们可以看到随着我们储能的技术的这个快速的下降，成本的快速下降和这个储能这个材料技术的这种提升，安全性会更好，成本会更低。那么同时我们可以看到光伏的成本其实是在逐步在快速下降的，那么我为什么要单独提到这个光伏这个东西，那么单独加储能肯定是可以完成这件事情。但是大家想象一下，我们在这个光伏和其他能源快速成本下降的条件下，那么它在某些个调节的灵敏度其实是要比我们的储能成本要低很多的。

那么这样的话在某些个控制策略条件下，在一些工况条件下，我其实是让来储能可以实现我的快速下调和上调这个能力来实现，从而能够达到我的这个经济性的一个最优的一个过程。所以说这里面一个不是一个简单的储能的一个控制策略，是一个整体的一个协同控制策略的一个问题，那么对于供热机组我还有供热的一些问题，我来要去共同协同来去控制，所以它整个控制逻辑就发生了一个变化。由控制逻辑所产生的这个整个的电厂的设计和它的这个标准其实也都带来非常多的一个变化。

那么简单来看，实际上与传统的火电机组改造其实有很大的不同，就是这个里面我们不仅仅是有了本体性内部改造，你影响到我原来的那个机炉电，你还要可以去做，因为可以把它压的更低，那么成本可以会更低一点。那么另外来说整个来说，我们整个从控制逻辑上其实是有非常大的这种变化的，所以它是以机组为中心，或者以厂这个厂级的这个优化为主来去实现，等它的目标是提升整个的这个机组的市场竞争能力，这是作为一个单体来去这个思路上来去做的。那么从虚拟电厂来看的话，那么我虚拟电厂主要解决的是负荷侧分散式这种海量资源，那么每个量单体很小，性能差异非常大，然后我对于源侧这一块，我的宽裕进行宽裕调节电厂，那么主要解决的问题是什么是这个集中性的资源，所以他的关注点是不一样的，那么控制逻辑是以火电调节能力为主的一个最优的控制策略，所以它体现的是它整体的聚合的一个特性的响应的问题，所以它更多的来去做的是什么？是做我的这个调峰，就是荷侧的调峰，是虚拟电厂主要的一个应用场景以需求响应这一块为主，但是对于我荷侧这个源侧的新型宽域调节电厂，它主要解决的问题是什么，是解决以火电为主的它的整体的灵活性的调节能力提升的问题，所以它的目标也不一样。那么与综合能源系统来看的话，我综合能源系统其实是个微网，那么微网是以自身平衡为主的一个，它更少的考虑的这个是自身的平衡和我的控制的一个策略的一个问题，那么这里面也是多能互补，有电有热，还有其他的这种能源来去这个来去互补的。它解决的是自身的问题，但是我们进行宽域调节电池厂是怎么样能够更好的满足电网的运行需求，能够提升更好的灵活性，从这个角度上来去判断，所以这几者之间是完全不一样的。那么从它的核心技术上来看，那么主要包含有这么几个方面的这个内容，包含我们这个仿真建模，我们需要整合不同类型的这种调节性的电源来去给它去做性能的这种改进，那么它们之间是有耦合关系的，同时容量之间是有一定替代关系的。那么这个时候在就要涉及到我怎么样去配，那么怎么样去能够达到最好的这种性能需求，在不同工况条件下，但我没有必要是能够在所有的工况下都能达到最优，这是没有必要的，那么它有个经济性最优和性能一个平衡的一个关系，所以这就是我们第一个问题，就是我们要去配比，然后去做仿真。

那么第二个问题我要怎么去集，怎么怎么能把它发挥到更好的一个效果，那么这里就包含了我的硬件技术和我的软件技术的一个问题。那么这里不仅仅涉及到我的一个控制逻辑的一个变化，所以它的控制的这种接线方式也在发生一个变化。

那么在这个基础上，我再去考虑我怎么样去协同控制，那么在不同场景条件下，不同的出力条件下，不同的市场运营这个品种条件下，我要去怎么怎么能够去实现我的这个热和电这个耦合这个条件下能够去我更好的这个得到一个最优。那么另外来说，就是我在一个机组这个条件下来去看，在不同时间尺度下，那么它的运营边界合理确定条件下，能够去做更好的这个利益最大化的优化。那么另外来说，那么它的这个整个机制发生变化，那么它的方式发生变化，我要怎么去评价？不管它的调节能力、运行特性，它的经济特性我都要去做。那么尤其是大家可以看到最近工信部、环保部这个在双碳整个核算的方法进行了这个火电机组的一些调整，那么未来火电机组的排放一定是有成本的，那么它的指标分配一定是有成本，那么这样无形中就增加了我们一些个特性，那么所以就要需要把这些问题也要考虑到我们这个里面的这个过程中。整个它的逻辑关系实际上就大家可以看到的就是说我通过我的仿真建模来去给我这个合理的配比，进行了一个快速迭代的这么一个过程才能更好的去我要配多少，它的排放因子是多少，那么达到一个最好的一个一个特性。那么在这样一个特性条件下，我的规划层跟我的运行层其实是有一个耦合的关系，然后在市场这个品种的条件下，能够去更好的去控制我的这个时间，这个多品种之间的逻辑关系的一个叠加的一个过程，所以他们之间也是存在耦合关系，那么最后那么通过我的计算技术能够把这些东西给落实下来，从而能够更好的提供我们新型宽域调节电厂它的一个运行特性。那么这就是我们起到的一个基本的一个理念，就是新型宽域调节电厂它的核心技术和它的细分领域，那么我们下面针对于我们现在已经做的一些工作，就是一个是针对于深调的，一个是针对于我们二次调频的。

深调这一块其实大家都很知道，但是对于我们做优化，如果说我做过这个经济调度组合UC和ED的话，大家知道我们现在的这个所有市场的报价都是在做什么？去做单调递增的，但是我们知道低于50%。这个50%的最小机组出力以后，其实它的这个煤耗率是增加的，煤耗率是增加的，但是煤耗量是这个减少的。

另外来说随着进一步的这个机组出力的下降，那么它会要去进行一部分的这个稳燃，那么结果可能需要投油，所以简单来看的话，我们是把这个常规机组这个深调的过程是分为了这个常规调峰，这个不投油的深调，还有就是投油的深调这么三个过程。那么在每一个过程中，其实它的成本是不一样的，其实并不是非凸的这么一条曲线，但是从我们优化算法来看，这对非凸线是没法求。所以我们的这个报价的时候一定都是单调递增的这么一个过程。

这与我们实际的这个这个价格的情况，成本的情况其实是不一样的。然后又通过我们深调的这个价格补偿，来去把我们这个损失那样的一个部分，来去进行额外的这个价外的这个补偿来去实现。那么总体上来看，那么这些个成本其实在我们优化过程中其实很难去考虑的一些事情。

那么我们通过一个例子，以30万的机组为例，那么它的最小技术出力165、50%这么一个比例。这个这样投油是到40%，然后这个最小极限是到10%，这个36这么一个比例，那么我们通过这样一个基本的一个算例来给大家可以看到，这是左图是我们得到的一个这个能耗成本的，也就是我们经常所说的那个 ap2+ bp+ C这么一条曲线，但实际上我们这个取向可以看到它其实是一个这个明显的是一个非这个平滑的这么一条曲线，尤其是在投油阶段，那么它的成本其实上升非常多的，那么我们简单做了一个二次拟合，那么我们做这个二次拟合之后，然后去做了这个分析，那么主要的目的就是让它变成一个单调的一个分段的一个线性化的一个问题，主要为了求解主要是为了求解。所以这个不是一个严格意义上的一个一个一个自由基。

那么简单来看我们其实是做了一个这个ED，那么UC我们现在还是没有考虑，那么主要的原因就是我们是通过看ED行不行，然后再考虑这个系统的一些问题。我们通过这些算例上实际上是可以看到这下面是一些参数就不详细来说了，这是它的这个整个的优化模型，就是以这个机组的煤耗就是深调和附加成本和这个储能成本的来去做它的这个总运行成本的一个控制。那么当然还有包括下面的各种各样的约束，这个功率平衡的、火电机组的、储能的，还有排放的这个相关的约束。那么通过这么一个简单的案例，我们来去当然这个算例实际上拿的一个是一个实际的基础，这个某个省的某台30万的这个供热机组来去做的，这个里面我们其实可以看到，我们就简单用上了两个数，一个就是一个场景，就是比如说我们的储能的度电成本是5毛钱，那个我的另一个成本可能是比如储存成本是2块钱，这样可以看到，那么在储能成本比较低的时候，我们可以看到储能其实是可以代替我们在这个深调的时候部分的这个出力，是能够减小我们的整个机组的这种出力波动的，减小我们这个机组磨损。

那么另一个方法，当这个储能成本比较高的时候，储能是没有价值的，就是它没有办法去做这个深调替代，因为它充进去就放不出来或者放出来，没法充进去。就这种情况，所以总体的结论就是说在这个度电成本的临界值在我们这个算例里是1.86这么一个数据。那么到这个值是以下的，这个基本上都是可以去做这个储能的一个深度调峰的一个替代，比如说在这个低谷的时候做深调，那么是具备这个经济性的，这是一个基本的一个结论。

那么第二个来说就针对于二次调频的，二次调频我们可以看到左图是一个典型的就是就是刚才前面说那个30万的机组，它的一个指令AGC的一个调节指令和它的这个AGC响应的这么一个情况。这个矩形就是指令，然后两条曲线这个上面的这个曲线实际上就是火储的。然后这个下面那条曲线实际上就是火电机组，右侧这一块实际上就是在这几天就是一个月以内，那么它的这个上调节指令和下调节指令它的一个分布，还有就是这个调节指令的失常，它的一个时间的一个分布，所以从这个迹象上来看，基本上我们二次调频的真到这个火电机组调频基本都是一个小指标，都是这个95%的水平都是比较小。

那么从整个的这个分化来看，对于我们这个上调节和下调节来看，那么这个其实是与计量是有一定关系，它并不是一个严格的我们这个正态分布，也不是严格的完全对称的一个分布，往往上调节要比我们的下调节的要多一些，这就是它的不同的一个地方。那么从这方面来看，我们现在目前对于这些机组的这个性能的考核是两种，我们国内一种就是乘法、一种加法。这个就是大家可以看到的像这个山东的，然后这个山西的基本就是乘法。你像这个内蒙像那个那个广州主要是加法，所以这两种方法我们可以看到左边这些个图可以看得到，在不同的这个 Kp计算方法它其实是有很大的一个不同，不同的是什么？就是两者的放大倍率其实是不一样的。那么我们强调的是什么？

调频是按照性能的好坏来去区分它的这个效果，这个我通过效果来区分它的好坏，所以是通过这种方式，那么显然可以看到乘法的方法要比我们这个加法的方法更好的去区分它的性能，因为它的波动性属于放大的这个效果会更好一些。那么另外来说就是K2、K3，这个我们在计算KP的时候，这个虽然说乘法和这个加法是不一样的，那么对于我的三个指标值，我在优化的过程中其实是影响是不一样的，因为不同类型的机组它K1、K2自身的这个基数是不一样的，而这个K1、K2的基数这是由它的机组性能来决定的。那么同时是由于它运行的当时的工况其实是有非常大的这种影响，所以你再去优化的过程中，再去做AGC这种指令的时候，那么一定要去考虑一个这几个K值的这种影响，那么在不同工况条件下可能是只改变其中的某一个值就可以了，不是每一个指标去做的，所以说这个就是在优化过程中，这必须要熟悉几个之间的关系。另外来说就是我们可以看到这个冲kp值其实主要解决的就是我们在申报价格排序的一个问题，有规划了之后我们要去做这个价格的折算。

那么这是几个典型的，一个山西的，这个浙江、山东是十几个典型的一个过程，一个就是山西按照这个这个线性折算，然后就是线性分段，然后山东是按照log的方式做了指数的这种测算，浙江是没有去做这个排序，所以这几种方式上来看，哪种方式其实对于不同类型的这种这种Kp值的这个计算方法，对于它的折价效果其实是不一样的，所以就需要在针对于不同的市场里面，就需要分别考虑它的这个计算的性能这种方法。那么对于我的整个性能提升的这个侧重点其实是不一样的。所以基于这么一个实际的这个情况的考虑那么我们提出来的是基于里程数与最大化的一个AGC控制策略。

那么我们现在看到市面上更多的去做的是什么？单点指令的一个控制策略的一个优化，其实这是有很大的问题的。因为刚才提到了，就是说我们现在很多的机组是混燃的，它的煤其实是很差的，往往是很不好，那么尤其在低负荷的条件下，在深调条件下的这个 AGC这些响应的能力其实很差的一个一个状态。

那么在接近于我们的额定出力的时候也是一样的问题。所以这个时候我们就需要一个是要考虑它不同这个签里面它的AGC原计划和它的整个的这个煤的情况，然后进行全天的一个优化，进行它合理的一个场景的一个匹配，那么从而才能够更好的去给出它的控制指令，要达到它最优的控制的一个目标一个问题，简单做了一个测算，简单做了一个算例，也是用这个实际市场的这个数据来算，从收益上来看，那么融合来分段典型AGC这个工程质量和火电工况的这种宽裕跨季节电厂的一些控制策略，那么即使在放弃部分这个调频指令的这个情况下，仍然可以比现有的火储联合在这个调频能够获得更好的一个调频收益。所以这个里面其实是它分了几段的这种优化，一个是在不同条件下，其实火电机组出力和这个这个储能的这个出力配合是不一样的。

两种是转换的，不一定是以火电完全为主，这个储能为辅的这么一种方式。在不同工况的条件下这个低负荷条件下，有可能是这个储能为主，这个火电机组为辅，都是在这个中间这个状态，可能以火电机组为主，储能为辅的，所以是不一样的。就是在每一个时段条件下，这个我们的负荷的这个曲线这个调解指令不一样，然后机组的这个出力指令也是不一样。

那么这个时候我们要去估算它不同的做一些预估，这个方面是不太一样这个还是有些难度的。那么另外来看我们尽可能的是降低机组的磨损，那么实际上就是让它在调节过程中尽量少的一些波动，给他一个确定的一个基数，让他在一个指令时间尽可能保持一个比较稳的一个状态，所以这样的话才能更好的节省它的一个综合效益，减少它的一个模式。所以这就是我们一个整个做了两个场景的一个仿真计算，应用的实际数据来算，效果还是很不错的。

那么从这个角度上来看，未来我们就需要关注两个问题，一个问题就说我们未来的现货市场实际上是正在快速推进的这么过程，不仅是省级市场，那么我们区域级市场其实也在做，大家可以看到我这个浅绿色那个部分，也就剩下我们在2024年肯定都要去来补的，又要去实现的，那么除了西藏可能是没办法，短期之内做现货也没有必要因为他也没有做这个大范围的这个联网，主要还是做这个中长期为主，节能量为主来去实现这个更合适。那么区域级的我们可以看到随着第二批投运了以后，华东整个5个省全部都是现货了。那么南方本来就是提倡的就是这个整个区域的一个现货的一个过程，那么西北我们可以看到西北像青海、新疆、宁夏虽然不是试点，但是我们可以看到它的现货已经这个市场规则都已经开始运行了，所以我们可以看到在不同的这个市场范围条件下，它的灵活性的需求，其实有更多的这种协同关系可以去做，所以适合于灵活性这个资源的这个发挥价值和作用的市场机制，其实正在逐步落地的过程中，也包括大家创造的未来可能看到的一个灵活这个容量电价或者容量市场这样一个机制。另外来看，那么在整个我们现在目前还是以煤为主，燃煤机组为主的这样一个技术体系条件下，那么包括未来那么火电机组其实不会有一个快速一个退去的一个过程，而是由电量型转换成我们一个快速调节的这么一个过程，这是一个很好的一个灵活性调节的一个资源。

所以在这个基础上，我们怎么去能够更好地实现它的这个调节过程，那么就是我们今天提出来的宽域调节电厂这么一个技术。那么在这个里面其实还有很多问题没有去解决，包括我们以后这个新型宽域电厂的这个信息怎么去建模，那么它多元混合储能我们怎么样去控？怎么样去能够在不同品种之间的这种协同控制，那么从我的整个区域控制上来看，我原来的这个集中控制优化变成了集中和分散这个优化协同的这么一个东西。那我的网络安全，我的顶峰的这种需求，其实有很多的标准就不一样了，比如说我刚才说到的，我里面装了储能之后，我的顶峰它的最大出力是我的机组满发了之后，其实我还能再超额，它是一定的额定出力的，我的这个临时顶峰的容量我要怎么去认？短时停机，比如说我装了一定容量之后，我的这个储能这个最少这个等效的这个出力可能0℃为负，我要怎么去认定？那么所以我们可以看到一些个市场里面的两个细则已经在给出了它的调节范围已经到0了，已经有了一些补偿的一些变化，包括容量补偿的一些变化都在变，所以未来还有很多事情可以去做，也有不同的这个技术理论去探讨。那么这就是我们现在正在做的一些新的一些内容，期待未来能够有更好的一些应用和这个解决的一个场景。好，谢谢各位，我的分享到此完毕。

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