【能源革命观察】

晋控电力:配备“充电宝” 机组“更灵活”

8月14日,在晋控电力临汾热电公司储能调频项目现场,生产技术部主任工程师杨宏斌指着“集装箱”里一簇簇排列紧凑的电池组件、变压器介绍:“临汾热电公司储能调频项目建设总容量15MW,采用超级电容+磷酸铁锂电池组合模式,用来配合机组深度参与电网二次调频辅助市场服务,预计每年可创造2000万元以上的经济效益。目前,设备已于7月底正式并网投运。”

在“双碳”目标引领下,全国各地逐光驭风、向“绿”而行,风电光伏大幅增长,电网对火电机组调频响应速度、精度和稳定性的要求越来越高,火电储能调频成为市场上的“香饽饽”。晋控电力谋篇布局,以旗下临汾热电公司为试点,推进机组调频性能优化改造,增强机组市场竞争力,保障电网安全稳定运行。

火储”联合,提升能力

早在2020年3月,蒲洲热电公司9MW锂离子电池储能调频项目建成投运,以“一拖二”方式与其中一台机组联合响应电网自动发电控制系统(AGC)调度指令,获得调频收益。储能运行监控系统屏上,红、绿色标识表示机组与储能系统是否作为一个整体响应电网调度指令,可以灵活切换。

走进蒲洲热电公司储能电站控制室,发电运行部主任王晓光打开4号机组调频曲线介绍:“目前,4号机组与储能系统一体运行,红色曲线为计划出力,绿色曲线为储能系统出力,蓝色曲线为合并功率,这三条曲线可以直观地看出储能系统辅助火电机组快速、准确地响应调度指令。”王晓光用“充电宝”解释储能系统工作的原理。储能,顾名思义就是存储能量,在电力供应波动时迅速作出反应,快速充放电维持电网发、用两侧平衡。

蒲洲热电公司储能系统投运后,两台350MW燃煤空冷供热机组的AGC调节能力显著增高,成为山西电网最优质的AGC调频电源之一。今年上半年,蒲洲热电公司辅助服务调频补偿收益完成3000余万元,公司计划再建设一个10MW“超级电容+磷酸铁锂电池”储能调频项目,以满足机组调频需求。

“未来,我国大规模的新能源并网消纳需要电网的支撑,尤其是随着新型电力系统建设不断推进,‘火储’调频是发展的实际需求和必然选择。”晋控电力生产技术部首席专家王国仁介绍,晋控电力作为山西省最大的发电上市企业、能源保供主力军,以临汾热电公司为试点,积极推进旗下塔山发电公司、蒲洲热电公司、侯马热电分公司等单位建设“超级电容+磷酸铁锂电池”储能项目,实现社会效益和经济效益双赢目标。

智能“存放”,快速响应

“储能系统具有快速精确的功率响应能力,能够提高火电厂的调频能力,保证电网频率的稳定、电力系统运行的安全性。”王国仁表示,在发电侧配置储能,对于传统发电领域而言,主要意义在于辅助动态运行、提升调节品质。

临汾热电公司新建成的15MW储能调频项目,由两套7.5MW的储能子系统组成,分别接入两台300MW热电联产机组6kV母线,将机组出力与储能系统出力进行合并后作为系统总出力送至电网,提升机组二次调频服务能力。

采用“超级电容+锂电池”的混合储能模式,超级电容承担大部分快速响应和短时调频任务,而锂电池则主要负责长时调频任务,既发挥了超级电容储放快的优势,又拥有了锂电池储放久的特点,二者相互配合,性能互补,实现设备运行经济效益的最大化。

据介绍,我省以大型燃煤火电机组作为主要调频资源,随着新能源大规模并网显著增加了电网的ACE调频需求。到2025年,全省新能源装机达9000万千瓦,占比首超煤电。风电15分钟最大变化幅度达250万千瓦,光伏15分钟最大变化幅度达100万千瓦,导致电力系统的波动性和不确定性显著增加,电网对调频、调峰等辅助服务的需求日益迫切。

“火储”联合调频等辅助服务市场,是一种多赢的局面,既改善电网运行的可靠性及安全性,同时缓解火电机组因频繁AGC调节造成的设备疲劳和磨损,提升机组的可用率、延长使用寿命,还能通过市场化交易获得额外收益。此外,还可以提高新能源的并网消纳,促进节能减排。

“三改联动”,低碳高效

近年来,晋控电力坚持“一厂一策、一机一策”原则,全面启动节能降碳改造、供热改造、灵活性改造“三改联动”,20台机组完成灵活性改造,10家在运火电厂全部实现热电联产,在实现经济效益、社会效益与环境效益协同提升的同时,为企业低碳智慧高效发展注入绿色动能。其中,储能调频改造项目就是提高机组灵活性的一项重要举措。

为了让机组燃更少的煤、发更多的电,晋控电力加大节能改造力度,同华发电公司优化煤质在线监测系统燃烧,年节约标煤超1万吨;蒲洲热电公司3号脱硫废水零排放系统自动化控制改造,实现脱硫废水零排放;侯马热电分公司空冷岛智能冲洗,年节约标煤500多吨。2025年,该公司7台机组在全国电力行业能效对标竞赛中获奖。

晋控电力旗下同华发电公司、塔山发电公司、长治发电公司等单位先后进行了供热改造,进一步提升能源利用效率。2025年—2026年供暖季,该公司向大同、忻州、长治等6市11县(区)700余万群众及部分工业企业供热5200万吉焦,总供热面积达1.16亿平方米,创历史新高。

此外,晋控电力还通过灵活性改造,提升煤电机组负荷调节能力。侯马热电分公司“亚临界1065t/h锅炉劣质煤掺烧研究与应用”、河津发电分公司“350MW亚临界燃煤湿冷机组深度调峰关键技术研究与应用”等20项成果获2026年山西电力创新成果奖。

张 毅 刘红润

蒲洲热电公司发电运行部员工进行锂电池组巡检。裴永明摄

临汾热电公司储能设备调试。高 丽摄

图为蒲洲热电公司外景图。裴永明摄