特斯拉公司的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在南澳大利亞霍恩斯代爾風(fēng)電場(chǎng)正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng)已有一個(gè)多月的時(shí)間。這個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目的成功部署已經(jīng)引起了當(dāng)?shù)睾秃Ｍ饷襟w的濃厚興趣。

最令人感興趣的是電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的快速響應(yīng)時(shí)間，有效應(yīng)對(duì)了部署以來(lái)出現(xiàn)的幾次重要的電力中斷事件。

在南澳模式取得早期成功之后，維多利亞州計(jì)劃在斯托爾鎮(zhèn)附近建立自己的特斯拉電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也與特斯拉公司達(dá)成了協(xié)議。維多利亞州政府將會(huì)跟蹤霍恩斯代爾儲(chǔ)能電池的早期表現(xiàn)。

電力的生產(chǎn)和消耗

霍恩斯代爾電池儲(chǔ)系統(tǒng)在2017年十二月出現(xiàn)了2.42吉瓦時(shí)的能源，消耗了3.06吉瓦時(shí)的電能。

由于儲(chǔ)能過(guò)程中的電能損失，這個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也是能源的凈消費(fèi)者。這通常以“往返效率”來(lái)描述，這是衡量能源消耗的一個(gè)度量方法。在這種情況下，其電能往返效率似乎大約為80％。

圖1顯示了這個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在十二月當(dāng)月的電能的輸入和輸出情況。可以看出，有幾次電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)電量高達(dá)100兆瓦，耗電70兆瓦。其在正常運(yùn)行時(shí)在發(fā)電30兆瓦和消耗30兆瓦之間往返移動(dòng)。

圖1霍恩斯代爾電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在2017年十二月的電能的生產(chǎn)和消耗

可以看出，其電能的生產(chǎn)和消耗模式相當(dāng)“嘈雜”，實(shí)際上并沒(méi)有真正的模式。即使是每天也是如此，如圖2所示。這與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)供應(yīng)的服務(wù)有關(guān)。

圖2霍恩斯代爾電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在2018年一月六日的電能的生產(chǎn)和消耗

頻率控制輔助服務(wù)

澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)（NEM）有8個(gè)不同的頻率控制輔助服務(wù)（FCAS）市場(chǎng)。這些可以分為兩大類：應(yīng)急服務(wù)和監(jiān)管服務(wù)。

（1）應(yīng)急服務(wù)市場(chǎng)

應(yīng)急服務(wù)可以在發(fā)生意外情況時(shí)穩(wěn)定系統(tǒng)。這些被稱為可信突發(fā)事件。大型發(fā)電機(jī)的跳閘（與電網(wǎng)隔離）就是一個(gè)例子。

當(dāng)這種突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，供需不再平衡，電力系統(tǒng)的頻率偏離正常工作范圍。這發(fā)生在很短的時(shí)間內(nèi)。應(yīng)急服務(wù)確保系統(tǒng)恢復(fù)平衡，其頻率可以在五分鐘內(nèi)恢復(fù)正常。

在澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)（NEM）中，有三個(gè)獨(dú)立的時(shí)間表，這些應(yīng)急服務(wù)應(yīng)該在這三個(gè)時(shí)間內(nèi)交付：6秒鐘，60秒鐘，5分鐘。由于服務(wù)可能不得不新增或減少頻率，因此總共有六個(gè)應(yīng)急服務(wù)市場(chǎng)（在上述時(shí)間尺度上三個(gè)新增頻率，三個(gè)減少頻率）。

這通常是通過(guò)迅速新增或減少發(fā)電機(jī)（或這種情況下的電池）的輸出或迅速減少或新增負(fù)載來(lái)完成的。這種響應(yīng)是通過(guò)頻率變化在發(fā)電站觸發(fā)的。

為此，發(fā)電機(jī)（或負(fù)載）在頻率控制輔助服務(wù)（FCAS）市場(chǎng)中具有“啟用”的一些容量。這基本上意味著其容量的一部分被擱置，并且假如頻率改變可用于響應(yīng)。供應(yīng)商在頻率控制輔助服務(wù)（FCAS）市場(chǎng)獲得的兆瓦數(shù)可以獲得報(bào)酬。

這是霍恩斯代爾能源儲(chǔ)備公司供應(yīng)的服務(wù)之一。圖3顯示了霍恩斯代爾能源儲(chǔ)備公司如何應(yīng)對(duì)一起停電事件，其中一臺(tái)LoyYangA在2017年十二月十四日停電。

（2）監(jiān)管服務(wù)市場(chǎng)

監(jiān)管服務(wù)有些不同，與應(yīng)急服務(wù)類似，它們有助于維持正常運(yùn)行范圍內(nèi)的頻率。與應(yīng)急情況相同，監(jiān)管可能不得不提高或降低頻率，因此有兩個(gè)監(jiān)管服務(wù)市場(chǎng)。

然而，與應(yīng)急服務(wù)不同的是，應(yīng)急服務(wù)基本上等待頻率發(fā)生意外變化，其響應(yīng)由澳大利亞能源市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商（AEMO）發(fā)出的控制信號(hào)來(lái)控制。

澳大利亞能源市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商（AEMO）控制油門(mén)，監(jiān)視系統(tǒng)頻率，并以4秒的時(shí)間間隔發(fā)出控制信號(hào)。這個(gè)控制信號(hào)改變了發(fā)電機(jī)的輸出，從而維持了供需平衡。

這是電池儲(chǔ)能系統(tǒng)供應(yīng)的重要服務(wù)之一。可以看出，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的電力產(chǎn)量與監(jiān)管市場(chǎng)的能力密切相關(guān)。

圖3霍恩斯代爾電池儲(chǔ)能系統(tǒng)響應(yīng)系統(tǒng)在中斷后頻率下降

維多利亞州政府最近與特斯拉公司達(dá)成協(xié)議。在這個(gè)協(xié)議中，采用一套電池儲(chǔ)能系統(tǒng)與斯托爾鎮(zhèn)附近的一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行配套部署。

這種電池儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以為電網(wǎng)供應(yīng)額外的好處。該項(xiàng)目位于澳大利亞能源市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商（AEMO）的電網(wǎng)傳輸?shù)囊徊糠郑磥?lái)可能根據(jù)要新增電池。這個(gè)項(xiàng)目表明了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在加強(qiáng)電力傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)。

霍恩斯代爾電池儲(chǔ)能部署還處于早期階段，但很顯然，它一直在執(zhí)行必要的服務(wù)，并以驚人的速度執(zhí)行。重要的是，它供應(yīng)了常規(guī)的頻率控制輔助服務(wù)，而不是簡(jiǎn)單地將電力進(jìn)行轉(zhuǎn)移。

隨著近幾年頻率控制服務(wù)的成本和需求不斷新增，霍恩斯代爾儲(chǔ)能部署的供應(yīng)上升對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是好消息，并且有關(guān)澳大利亞的能源市場(chǎng)也是一個(gè)及時(shí)的補(bǔ)充。（我國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)獨(dú)家報(bào)道，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源）