国能电研华山：火储一体化协同控制策略，破局煤电转型

近日，2025中国国际电池工业博览会（IBIE2025）在深圳召开，同期会议2025中国国际电池应用大会暨第三届中国国际新型储能发展峰会上。国能南京电力试验研究院有限公司智慧控制研究所所长华山，发表《电化学储能耦合传统煤电应用场景探索与实践》的主题报告。

华山表示，在“双碳”背景下，以大比例新能源构建新型电力系统已成为趋势。在此过程中，传统火电、煤电面临诸多挑战，而电化学储能乃至其他类型的储能，在支撑传统煤电适应新型电力系统方面，正开展着积极的探索与实践。

新型电力系统下，传统煤电需支撑新能源的波动性与间歇性，但其调节速率、爬坡能力提升存在局限，利用储能拓展该能力成为迫切需求；配置储能是火电企业降本增效、延长资产寿命、提升竞争力的关键路径，可应对煤电因高速率调峰等产生的设备磨损、安全及能耗问题；电化学储能优势突出，从十年前的火电调频应用，逐步向精准调频、毫秒级响应等多场景拓展，能增强安全性、减少机组磨损并稳定频率；此外，政策与市场双重推动，国家引导结合辅助服务收益等市场机制完善，叠加地方示范项目，共同促进火储联合发展。

华山强调，火储联合市场规模虽不大但增速显著、潜力巨大，2024年我国新型储能装机突破7000万千瓦，其中火电配储累计装机140万千瓦，占比仅1.9%，但规模达 “十三五” 末的20倍，且储能时长多在2小时以下，主要用于电网调频、瞬时电压支撑等短时调节场景。

其核心商业模式为辅助服务市场，经济效益具区域性，广东及北方地区收益较好，通过储能提升火电机组AGC性能获取调频补偿，收益取决于区域电力市场规则与供需，南方区域调频市场出清价不超15元/兆瓦，平均7-11元。同时，火储联合利用率高、活动频繁，2024年火电配储年均等效充放电次数897次，日均超2次，2025年一季度日均利用小时数3.87h，环比降 0.12h、同比增1.23h。

他认为，当前火储联合三大主流技术路线，其一为锂离子电池主导规模化应用，约90%采用磷酸铁锂，其成熟可靠、性能均衡且产业链完善，成本持续下行，具备较多成熟案例，规模化设计利于灵活部署，通常配置3%储能，6-9个月即可完成并网；

其次是混合储能实现性能提升，因磷酸铁锂在火储场景中年充放电达897次，日均2次，实际寿命仅2-2.5年，难以满足长期调频需求，故探索其与碳酸铁锂、超级电容或飞轮等混配，通过功率型与能量型组合弥补寿命短板，实现 “1+1>2” 效果；

此外，智能化协同控制，在火电CCS协调控制与电池侧EMS之间搭建桥梁，构建统筹火电机组与储能装置的协同控制系统，部分功能甚至可上行至基础侧或CCS协调侧完成。核心是将EMS融入 CCS，实现传统煤电机组与电化学储能的统筹控制；同时通过多任务协同控制优化技术，突破电化学储能仅支撑快速调频的局限，结合其成本下降趋势，助力煤电机组更大规模配储，进而探索多类应用场景。

例如保障辅助服务的快速响应模式；应对大范围快速度变负荷等特殊工况，规避电网考核并提升机组安全性的安全调频模式；常规 AGC 模式下，兼顾机组安全、寿命与经济性的综合性能模式；以及助力火电机组向调节性电源转型，利用储能安全降负荷以满足经济性的辅助深度调峰模式。

与此同时，华山表示，基于上述研究，团队已开发智能火储协同控制系统，并落地浙江宁波示范项目。该项目为百万级机组，配置28MW/36MWh磷酸铁锂电池与 16MW/4MWh钛酸锂电池，首次尝试电化学储能支撑一次调频，测算显示综合调频性能提升119%；项目单台机组配储容量不足2%，若配储3%-4%，性能提升将更显著。

下一步计划研究多元耦合储能，探索功能型与能量型储能搭配，借助磷酸铁锂电池的成本优势与功率型储能的快速响应性，实现 “1+1>2” 的协同效果。