2021年10月11日，國家標準《并網電源一次調頻技術規(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、光伏等并網電源要按照該文件執(zhí)行。其中光伏電站一次調頻動態(tài)性能應滿足下列規(guī)定：

一次調頻有功功率的滯后時間應不大于1s

一次調頻有功功率的上升時間應不大于5s

一次調頻有功功率的調節(jié)時間應不大于15s

一次調頻達到穩(wěn)定時的有功功率調節(jié)偏差不超過士1%額定有功功率

關于“一次調頻”，想必各位光伏人并不會覺得陌生。近年來，從西北五省(陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆)到南網轄區(qū)五省(云南、貴州、海南、廣東、廣西)。包括湖北、湖南在內的多個地方，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頻改造，新投產電站要具備一次調頻功能。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，對一次調頻安裝有所要求。

2020年，國網山西公司下發(fā)《關于開展新能源場站一次調頻改造工作的通知》，其中明確指出：新投產的新能源電站具備“一次調頻”能力方可并網，并網后要進行“一次調頻”試驗，試驗不合格需解網整改!

足以見得，“一次調頻”正逐漸成為全國范圍內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。

什么是一次調頻？

“一次調頻”也稱快速頻率響應，與二次調頻(AGC)一同被認為是電網頻率控制或頻率調整的主要手段，近幾年，隨著新能源裝機規(guī)模不斷增多，單一地依靠二次調頻漸漸不能滿足電網安全穩(wěn)定的運行要求，一次調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)：

從圖中不難看出：截止2021年底，國內已經有多個省份的風電、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，也是最早提出“一次調頻”要求的地區(qū)。

那么要如何實現(xiàn)“一次調頻”的指標要求呢？

通過查閱政策文件和一次調頻相關資料可知，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頻，這部分實際上不包含在并網容量內，也就是業(yè)主需要增加裝機規(guī)模或者在原規(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)調度控制要求，電池儲能電源經由斷路器和變壓器進入電網。山西省電網要求“保留有功備用或配置儲能”實現(xiàn)一次調頻功能，其實目前只能通過增配儲能實現(xiàn)，因為相比備用有功，配置儲能相對更經濟。

（三）增加一次調頻裝置

增加一次調頻裝置，通過一次調頻裝置與AGC控制系統(tǒng)的配合，一次調頻裝置將一次調頻調節(jié)量與AGC系統(tǒng)電網下發(fā)的有功功率調節(jié)值進行代數(shù)疊加通過快速通道直接下發(fā)到通訊調裝置，控制發(fā)電機組進行有功功率調節(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，而且有些省份已經有了示范性項目。

上文中提到的國網山西公司，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，算是一個經濟性相對較好的方案。

新國標對新能源場站一次調頻要求的內容截圖如下：