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超级电容详细讲解大全（需求端）
电力能源：新能源并网增加调频需求，超级电容参与电网调频全环节
新能源装机规模、发电量占比快速提升。截至 2021 年，我国风电、光伏装机规模 328GW、307GW，合计占全国电力总装机规模比例为 27%；2021 年风电、光伏发电量 6556 亿千瓦时、3270 亿千瓦时，合计占全国总发电量比例 12%。根据国家能源局网站， 风电、光伏发电量占全社会用电量比重将持续提升，2025 年将达到 16.5%左右。
新型电力系统下，电网调频需求显著增加。发电侧，传统发电系统的发电机与电力 系统强耦合，能够提供惯量、维持电网频率，当电力系统出现故障时，同步发电机的机 械惯量可以提供足够的旋转备用容量以弥补系统功率缺失，避免触及系统低频减载保护。
而光伏、风电通过电力电子设备连接至电网，暂态响应速度较快，不具备根据机端频率 和电压信号进行自主调节的能力，即惯量支撑、一次调频、主动调压、阻尼能力缺失， 因此导致电网频率面临挑战。用电侧，分布式光伏逐步接入电网，新能源车充换电、计算机、通信等新型产业用电量超预期，均导致用电侧功率预测的难度提升，进而导致电网频率波动加剧。根据国家能源局统计，2019年上半年，全国调频服务补偿费用达 27 亿元，占全国电力辅助服务补偿费用比例为 21%，仅次于调峰 38%和备用 36%。
一次调频、二次调频在频率调整范围、能力方面有所差异。一次调频是各并网机组 的调节系统根据电网频率变化，自发的进行机组调整以恢复电网频率，但只能做到有差 控制，二次调频是人为地根据电网频率变化调整机组负荷，能够做到无差调节，一次、 二次调频动作时间一般在 30 秒以内、30 秒至 15 分钟时段。
1） 一次调频：21 年以来政策开始发力一次调频市场建设。2021 年 12 月山西省能 源监管办发布全国首个一次调频市场交易实施细则，2022 年 5 月国家标准《并网电源一次调频技术规定及试验导则》正式实施，文件明确要求接入 35kV 及 以上电压等级电力系统的火电、水电、核电、储能电站、风电、光伏等并网电 源均应配置一次调频功能，一次调频机制开始逐渐明确。
2） 二次调频：目前市场化调频的主要环节，价格机制已比较成熟。二次调频是当 前市场化调频的主要环节，价格机制比较成熟，电网辅助服务主体通过市场化 竞标方式执行电网调频指令，综合调频能力决定项目盈利，衡量综合调频能力 的指标 K 值主要受响应速度（K1）、调节速率（K2）、调节精度（K3）影响。
现有火电、水电机组调频存在多方面局限性，火电厂加装储能方案备受青睐。目前 我国各大区域电网中，主要以大型水电和火电机组作为电网调频电源，通过调整调频电 源出力来响应系统频率变化，但水电、火电机组调频存在一定局限性，例如，火电机组 响应时滞长、参与调频损害机组寿命，水电机组的应用存在地理位置、季节变化的限制。 火电+储能系统联合调频方案能够显著缩短火电机组响应时间，提高火电机组调节 速率及调节精度，以广东某电站加装储能前后的调频数据为例，调频综合性能指标 K 值 在加装储能后由 0.73 提升至 2.96，调频效果显著改善。
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