2021年10月11日，國家標準《并網(wǎng)電源一次調(diào)頻技術規(guī)定及試驗導則》（GB/T40595-2021）正式發(fā)布，該文件將于今年的5月1日開始實施。
文件明確：接入35kV及以上電壓等級的儲能電站、風電、光伏發(fā)電等并網(wǎng)電源要按照該文件執(zhí)行。其中光伏電站一次調(diào)頻動態(tài)性能應滿足下列規(guī)定：
一次調(diào)頻有功功率的滯后時間應不大于1s一次調(diào)頻有功功率的上升時間應不大于5s一次調(diào)頻有功功率的調(diào)節(jié)時間應不大于15s一次調(diào)頻達到穩(wěn)定時的有功功率調(diào)節(jié)偏差不超過士1%額定有功功率
關于“一次調(diào)頻”，想必各位光伏人并不會覺得陌生。
近年來，從西北五?。兾鳌⒏拭C、青海、寧夏、新疆）到南網(wǎng)轄區(qū)五省（云南、貴州、海南、廣東、廣西）。包括湖北、湖南在內(nèi)的多個地方，都曾下發(fā)專門文件，要求存量風電場、光伏電站進行一次調(diào)頻改造，新投產(chǎn)電站要具備一次調(diào)頻功能。事到如今，即便還有省份仍未下發(fā)單獨文件，但也都嚴格遵照《兩個細則》里的規(guī)定，對一次調(diào)頻安裝有所要求。
2020年，國網(wǎng)山西公司下發(fā)《關于開展新能源場站一次調(diào)頻改造工作的通知》，其中明確指出：新投產(chǎn)的新能源電站具備“一次調(diào)頻”能力方可并網(wǎng)，并網(wǎng)后要進行“一次調(diào)頻”試驗，試驗不合格需解網(wǎng)整改！
足以見得，“一次調(diào)頻”正逐漸成為全國范圍內(nèi)對新能源項目的要求，而伴隨著今年5月強制新國標的實施，當調(diào)頻能力成為新能源場站的必備“技能”，屆時，加裝儲能系統(tǒng)也將成為光伏電站的重要選項之一。
什么是一次調(diào)頻？
“一次調(diào)頻”也稱快速頻率響應，與二次調(diào)頻（AGC）一同被認為是電網(wǎng)頻率控制或頻率調(diào)整的主要手段，近幾年，隨著新能源裝機規(guī)模不斷增多，單一地依靠二次調(diào)頻漸漸不能滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運行要求，一次調(diào)頻的重要性也凸顯了出來。
前不久，全國新能源消納監(jiān)測預警中心發(fā)布了2021年的最新數(shù)據(jù)：
圖片來源：全國新能源消納監(jiān)測預警中心
從圖中不難看出：截止2021年底，國內(nèi)已經(jīng)有多個省份的風電、光伏累計裝機占到本省總裝機的30%以上，青海甚至超過60%！
眾所周知，風電、光伏項目出力受天氣瞬時波動影響很大，如果占比過高，傳統(tǒng)的調(diào)頻電站很有可能無法及時修補這種頻繁、大負荷的頻率波動。因直流閉鎖或功率驟降引發(fā)的系統(tǒng)頻率穩(wěn)定風險也就越來越大。
正因如此，新能源占比最大的西北電網(wǎng)，也是最早提出“一次調(diào)頻”要求的地區(qū)。
那么要如何實現(xiàn) “一次調(diào)頻”的指標要求呢？
通過查閱政策文件和一次調(diào)頻相關資料可知，目前，新能源場站（光伏發(fā)電站、風電場）一次調(diào)頻功能的實現(xiàn)主要可通過以下幾種方式實現(xiàn)：
（一）新能源場站保留有功備用
保留有功備用，就需要各場站業(yè)主在上報容量規(guī)模中預留一部分專門進行一次調(diào)頻，這部分實際上不包含在并網(wǎng)容量內(nèi)，也就是業(yè)主需要增加裝機規(guī)?；蛘咴谠?guī)模的基礎上減少發(fā)電量來實現(xiàn)。
（二）配置儲能
配置儲能，即通過配置電池系統(tǒng)等管理系統(tǒng)實現(xiàn)調(diào)度控制要求，電池儲能電源經(jīng)由斷路器和變壓器進入電網(wǎng)。山西省電網(wǎng)要求 “保留有功備用或配置儲能”實現(xiàn)一次調(diào)頻功能，其實目前只能通過增配儲能實現(xiàn)，因為相比備用有功，配置儲能相對更經(jīng)濟。
（三）增加一次調(diào)頻裝置
增加一次調(diào)頻裝置，通過一次調(diào)頻裝置與AGC控制系統(tǒng)的配合，一次調(diào)頻裝置將一次調(diào)頻調(diào)節(jié)量與AGC系統(tǒng)電網(wǎng)下發(fā)的有功功率調(diào)節(jié)值進行代數(shù)疊加通過快速通道直接下發(fā)到通訊調(diào)裝置，控制發(fā)電機組進行有功功率調(diào)節(jié)。
（四）改造風力發(fā)電機或逆變器
這種方法提出只是作為一種愿景，因為風電和光伏不能持續(xù)發(fā)電這一現(xiàn)實擺在眼前，目前的技術水平是無法做到像火電機組和水電機組那樣進行平滑調(diào)頻的。但目前無法實現(xiàn)不代表將來做不到，這種方式只能寄托與未來技術發(fā)展。以上四種方式都需要投入大筆費用，從效果來看增加一次調(diào)頻裝置不能在根本上解決問題，從造價來看保留有功比配置儲能投資更大，所以業(yè)界都主推配置儲能，而且有些省份已經(jīng)有了示范性項目。
上文中提到的國網(wǎng)山西公司，就在文件的第二條中也曾給出解決方案：
1、保留有功備用或配置儲能設備
2、加裝有功控制系統(tǒng)，或者獨立控制裝置
保留有功備用，對于電站的電量損失非常大，多數(shù)時候不做考慮；配置儲能設備，算是一個經(jīng)濟性相對較好的方案。