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儲能黑啟動成功的消息近日在業(yè)內(nèi)引發(fā)廣泛關注。

6月17日，湖北荊門新港儲能電站成功實施國內(nèi)首個百兆瓦時構網(wǎng)型儲能電站黑啟動試驗；6月18日，國網(wǎng)遼寧電力組織大連恒流儲能電站、華能大連電廠開展新型儲能黑啟動城市電網(wǎng)大容量火電機組試驗，在成功帶動華能大連電廠火電機組近9000千瓦的廠用負荷后，機組點火并網(wǎng)。

黑啟動是電網(wǎng)遭遇極端情況下的“重啟”手段，是電力行業(yè)最具難度的技術手段之一，對電力系統(tǒng)的災難快速恢復具有重要作用和價值。儲能黑啟動試驗的成功，驗證了儲能作為黑啟動電源點的可行性，為電網(wǎng)安全增加一張兜底牌。那么，相比其他黑啟動方式，儲能黑啟動具有哪些優(yōu)勢？在電網(wǎng)建設愈加智能化、大面積停電事故小概率的當下，該如何看待儲能黑啟動的市場前景？

資源分布廣泛

所謂黑啟動，是指整個電網(wǎng)系統(tǒng)因故障停運后，系統(tǒng)全部停電（不排除孤立小電網(wǎng)仍維持運行），處于全“黑”狀態(tài)，不依賴別的網(wǎng)絡幫助，通過系統(tǒng)中具有自啟動能力的發(fā)電機組啟動，帶動無自啟動能力的發(fā)電機組，逐漸擴大系統(tǒng)恢復范圍，最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)的恢復，被形象地稱為點亮城市的“最后一根火柴”。

“上述兩個黑啟動試驗項目都采用了南瑞繼保的儲能設備。”南瑞繼保儲能行業(yè)總監(jiān)繆楠林向《中國能源報》記者介紹，其中大連恒流儲能電站、華能大連電廠開展新型儲能黑啟動城市電網(wǎng)大容量火電機組試驗，具有不同以往的重要意義。“它是將儲能作為大容量機組啟動后，給城市主干電網(wǎng)帶電，再帶動網(wǎng)內(nèi)的大容量同步機組啟動，是完整的大容量電網(wǎng)的黑啟動過程，是全球首次新型儲能黑啟動城市電網(wǎng)試驗。”

傳統(tǒng)黑啟動電源一般采用具備自啟動能力的燃機、水電機組。“隨著燃煤電廠向單機大功率、多機組發(fā)展，黑啟動資源分布將趨于不均勻。而儲能是分布最廣、具備黑啟動能力的發(fā)電設備，可以成為一種分布廣泛的黑啟動資源。”繆楠林指出，隨著新能源占比越來越高，區(qū)域化差異越來越顯著，當新能源及儲能成為新型電力系統(tǒng)的主體，對傳統(tǒng)能源快速啟動要求將越來越高，需要儲能充分發(fā)揮啟動傳統(tǒng)電廠的能力。

華北電力大學教授鄭華向《中國能源報》記者表示，盡管黑啟動在整個電力系統(tǒng)應用場景中屬于極低頻次的應用場景，但隨著極端天氣等特殊事件頻發(fā)，黑啟動對于快速恢復電網(wǎng)供給能力、電力保供具有重大意義和價值。

技術難度高

新型儲能帶動電力系統(tǒng)恢復，并非易事。

理論上，發(fā)電項目都可以實現(xiàn)黑啟動服務。但實際上，國內(nèi)具有黑啟動服務的發(fā)電項目數(shù)量較少。鄭華解釋，一方面，黑啟動電源的選址與電網(wǎng)網(wǎng)架、負荷分布等因素有關，不是每個電源都能夠做黑啟動電源；另一方面，黑啟動電源還需要經(jīng)歷嚴格的多種測試與試驗，最后確定黑啟動實際效果。“一旦電力系統(tǒng)發(fā)生大面積緊急事故，將嚴格按照預案，進行一系列的線路、變壓器、負荷等一二次設備的重新操作，保障黑啟動電源可以恢復一部分負荷，逐步帶動更多電源恢復，逐步實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)恢復供電。此時，如果承擔黑啟動的電源自身出現(xiàn)問題，很可能造成恢復過程延長，造成新的損失。”

據(jù)《中國能源報》記者了解，純電力電子設備黑啟動網(wǎng)內(nèi)大容量火電機組的試驗在全球范圍內(nèi)尚屬首次，無任何經(jīng)驗可借鑒，且傳統(tǒng)理論及仿真分析方法也難以預知試驗風險。在繆楠林看來，儲能黑啟動難點在于多PCS（變流器）的協(xié)調(diào)控制，以及帶負荷時對儲能的沖擊不脫網(wǎng)，要求相關企業(yè)對電網(wǎng)黑啟動的過程和機理有深度的研究。

傳統(tǒng)黑啟動和儲能黑啟動各有優(yōu)勢和不足。比如，水輪發(fā)電機結構簡單，沒有復雜的輔機系統(tǒng)，廠用負荷小，啟動速度快。然而，受水電資源限制，水電機組黑啟動不具備靈活配置條件，無法滿足所有區(qū)域的黑啟動要求。新型儲能具有選址靈活、響應速度快、控制精度高等優(yōu)勢。

鄭華進一步指出，黑啟動電源就是不需要外界供電的電源，可依靠自身實現(xiàn)機組的啟動發(fā)電。新型儲能只有自身具有足夠的能量、功率才能夠給一個機組啟動提供所需的能量和功率，實現(xiàn)黑啟動。“也就是說，新型儲能如果提供電網(wǎng)異常時的黑啟動服務，就需要隨時能夠提供常規(guī)機組啟動所需的能力，但在長時間能量保持方面，新型儲能并不具備優(yōu)勢。”

前景有待觀察

整體來看，我國黑啟動市場還處于起步階段，多地近年陸續(xù)出臺有關黑啟動服務的鼓勵政策，以激勵各類電源及新型儲能提供應急恢復輔助服務。

2022年，云南能源監(jiān)管辦印發(fā)的《云南黑啟動輔助服務市場交易規(guī)則（試行）》明確，按照“誰提供、誰獲利；誰受益、誰承擔”原則，將50%的黑啟動輔助服務補償費用疏導至用戶側(cè)。2023年7月，山東能源監(jiān)管辦發(fā)布的《山東省電力并網(wǎng)運行管理實施細則》《山東省電力輔助服務管理實施細則》明確，黑啟動電源按照30萬元/次進行補償；因電網(wǎng)故障提供實際黑啟動服務，按照1000萬元/次進行補償。

“黑啟動納入電網(wǎng)輔助服務種類，原來主要由火電、水電、燃氣機組承擔，現(xiàn)在可由儲能提供黑啟動服務，一定程度上可以增加儲能的收益途徑。”繆楠林稱。

鄭華則認為，發(fā)生大面積電網(wǎng)解列事故的頻率和次數(shù)極低，現(xiàn)有新型儲能具有一定的自放電率，如果長期、大容量的保留黑啟動容量，會產(chǎn)生較高成本。“因此，黑啟動很難形成一個有效市場，即使在電力市場成熟的國外電力市場機制中，黑啟動市場與現(xiàn)貨市場、AGC等成熟輔助服務市場相比，往往采用電網(wǎng)購買服務機制。”

“黑啟動試驗的成功只能說明當前儲能技術拓展了應用場景，并不意味著能夠產(chǎn)生一個新的、可盈利的市場，最后還得看綜合成本與效果。”鄭華進一步指出，儲能黑啟動試驗成功僅僅是個開端，后續(xù)還涉及技術可靠性、成本經(jīng)濟性、市場機制、預案流程等多環(huán)節(jié)或步驟的驗證，距離真正應用還有很多功課要做。

隨著儲能技術發(fā)展和應用不斷擴大，黑啟動技術攻關也加速推進。據(jù)悉，由南方電網(wǎng)、中國電力科學研究院等主要單位起草的《GB/T 43462-2023 電化學儲能黑啟動技術導則》國家標準，對電化學儲能黑啟動的總體要求和技術條件進行了規(guī)范，于今年7月1日正式實施。 

原標題：儲能黑啟動前景幾何？