北极星储能网讯：2026年1月9日，国家能源局综合司印发《电能质量管理典型案例汇编》，其中包含多个储能项目案例介绍，其中包含《山东临清电化学储能、电极锅炉联合机组快速调频调峰实践》，项目详情如下：

　　山东临清电化学储能、电极锅炉联合机组快速调频调峰实践

　　推荐单位：中国大唐集团有限公司

　　案例单位：大唐临清热电有限公司

　　团队成员：张元生党向东李继强刘金标陈允允

　　翟庆章唐军周

　　一、基本情况

　　(一)单位简介

　　大唐临清热电有限公司成立于2011年，公司现役2台35万千瓦超临界燃煤供热机组，总装机容量为70万千瓦，两台机组分别于2016年12月30日和2017年1月23日投入商业运营。临清公司是临清市工业用汽的唯一热源，机组工业抽汽为旋转隔板调整抽汽，每台机组最大抽汽能力为350th，企业年均供汽量为300th。2021年开始承担临清市区的居民采暖，目前采暖面积已达到680万平方米。多年来，大唐临清公司认真履行能源央企责任，主动服务“双碳”目标，紧紧围绕新旧动能转换目标要求，全力以赴推动绿色低碳转型发展。

　　(二)案例背景

　　随着国家“2023年前碳达峰、2060年前碳中和”目标的提出，将新能源定位为能源转型的核心载体，截至目前非化石能源消费占比达20%左右，对火电机组的快速调频、调峰功能，提出了更高的要求。大唐临清公司因常年接带大流量工业供汽，加之

　　冬季居民采暖抽汽，两台机组深调能力、调频品质问题受到严重影响。2号机于2020年进行协调优化后取得AGC-R模式资格，在不超过150th 工业供汽的情况下能够参与调频，但综合性能指标太低无法中标。1号机因调频性能指标不合格，不具备调频能力。2020年两台机组调频净收入为-587万元。

　　在新能源装机不断增加的背景下，尤其是光伏发电的快速增长，火电机组负荷曲线逐渐呈明显的“峡谷曲线”特征，即中间极低的深谷状曲线，且持续时间逐渐拉长，高负荷段主要集中在7-9时与17-21时，深调负荷段主要集中在11-14时，其余时间负荷较为平缓。2022年，1号机深度调峰累计1769小时，2号机累计1896小时;2023年，1号机深度调峰累计1720小时，2号机累计1828小时。在风光大发火电机组深调期间，市场出清电价最低可至-0.1元/度，给火电企业经济效益带来极大的影响。若在低电价时进行机组启停操作，将面临无法满足工业供汽的需求，需要新增20MW左右的机组降出力，且频繁的启停也会带来更多的安全风险，故实现机组的热电解耦迫在眉睫。

　　(三)案例概要

　　大唐临清公司为快速适应当前电力市场的需求，破解当前因机组常年接带大流量工业供汽，调频、调峰能力不足的困局，实现两台机组具备快速调频、调峰的能力。通过多方调研论证，最终确定了机组联合化学储能、电极锅炉提升调频、调峰性能的技术路线。

　　项目分为两部分，一是机组联合化学储能调频部分，通过借助化学储能快速充放电负荷，解决机组因接带大流量工业供汽调节性能差的问题，使带供汽机组具备快速响应电网负荷指令的能力，从而解决大唐临清公司在辅助服务市场板块，连年亏损的困境;二是机组联合电锅炉灵活调峰部分，在新能源风光大发时段，通过投运电锅炉产生工业蒸汽供给工业用户，减少机组接带供汽量，在保证供汽需求的前提下，从而增加了机组的深调能力，减发电力市场低价电，增加了公司整体的盈利能力。

　　二、主要做法与实践

　　(一)化学储能调频部分

　　大唐临清公司9MW/9MWh调频储能项目于2021年6月被山东省能源局评为第一批储能示范项目，2021年10月28日开工建设，同年底建成完工，于2022年3月份完成与山东省调的联调测试，2022年4月1日正式投入运营。项目用地约1000m2，采用磷酸铁锂电池，成组布置12个标准集装箱。同步配套布置水消防、气体消防、消防报警控制系统，电站采用无人值守方式，控制系统与消防报警均送至主厂房集控室，实现远程控制和报警远传。

　　建成后极大改善了两台机组的调频能力和调频品质，在双机运行带350 t/h工业供汽工况下，双机Kp值均达到了3.68，均为山东省内火电机组调频储能指标最优。项目投产后大唐临清公司成立科技攻关小组，通过科技攻关解决了双机投调频和单机带全部供汽的问题，同时公司安排专业人员维护，极大提高了设备稳定性，投产至今运行稳定。

　　图 1 临清公司化学储能系统电气接线图

　　化学储能调频项目接入系统方式：储能系统分为#1、#2 两个子系统，分别对应容量5MW/5MWh，4MW/4MWh，分别接入1号、2号机组高厂变6kV母线 A 段和 B 段备用间隔，可分别辅助两台机组同时参与调频，亦可单独辅助单机参与调频。

　　（二）电锅炉灵活调峰部分

　　大唐临清公司建设 60 MW+6MW 容量的电极锅炉项目，调峰用电引自220kV 升压站母线，配备1 台额定容量为 160 MVA，额定电压为 220/10 kV 的分裂绕组电锅炉变压器，预留 2 期电锅炉用电容量。该项目于 2023 年 4 月 1 日开工建设，2024 年 9 月6 日正式转入商业运行。项目投产后机组可增加全厂 85 MW 深调能力，且能够提供 95 t/h 工业供汽能力。

　　图 2 临清公司电锅炉电气接线图

　　按照临清热电现有深调能力，电锅炉投产后，实现联合深度调峰达到额定容量的 25%，即深调至 90 MW。该项目具有长时间持续参与深度调峰的优势，在满足电网深度调峰的同时，产生的过热蒸汽并入厂用辅助蒸汽系统，兼顾机组启动用汽、居民采暖用汽，真正实现机组的热电解耦。

　　电锅炉调峰项目接入系统方式：电锅炉加热变通过 206-1 和206-2 刀闸分别从 220kVⅠ、Ⅱ母线取电，经变压器变为 10kV，再变为 690V、380V 供不同设备用电。

　　图 3 临清公司电锅炉机务系统图

　　电锅炉给水来自双机除氧器，压缩空气取自主厂房，机封冷却水取自工业供汽减温水，并配备锅炉给水泵 2 台，锅炉循环泵2 台，加药装置 1 套。锅炉循环泵用于调整内筒液位，配合加入的磷酸三钠调节炉水的电导，共同调整锅炉负荷。在双机全停情况下可作为启动锅炉使用，通过工业供汽西线返送蒸汽至辅汽联箱，此工况下可提供温度为 350 ℃、流量 35 t/h 的启动蒸汽。

　　三、成效与创新

　　（一）实现调频、调峰、供热多方面提升

　　1.安全、环保性提升方面

　　电锅炉的产汽可以根据过热器的功率进行动态调节，通过管道的优化布置，不仅可以并入工业供汽，也可以作为应急启动锅炉使用，减少了因启动锅炉点火运行产生的污染物排放量，而且产汽速率更快、更稳定。

　　在非采暖季电锅炉产生的过热蒸汽直接供给工业用户，减少机组供汽量提升深调能力，在采暖季的极端情况下，电锅炉的产汽可以返送至采暖抽汽管道，可提供 250 GJ/h 的供热量，可以在极端情况下保证居民供热的安全可靠性。同时在保证机组调频指标的前提下，适当降低机组的负荷变化速率，机组的主汽压力、主汽温度、再热汽温度等各项指标波动幅度，均较改造前降低明显，大大提升了机组各主要设备的安全性。

　　2.机组调频指标提升方面

　　临清公司两台机组由于接带大流量工业供汽，在未实施化学储能、电锅炉联合机组项目改造前，机组调频各项指标均值：调节速率 K:11；调节精度 K2:1.09；响应时间 K3:1.76：综合性能指标 Kp 值：2.08，调频里程 3500 MW。其中 1 号机组由于调频指标不合格，被取消调频资格。改造项目实施后，目前机组调频各项指标均值：调节速率 K:3；调节精度 K2:1.61；响应时间K3:1.78：综合性能指标 Kp 值：3.68，调频里程 11000 MW。连续多月综合性能指标排名位列山东省前五名，从改造前的调频指标不达标，被迫取消调频资格，到机组调频指标名列省内前茅，机组调频性能有了质的提升。

　　图4 机组调频指标对比

　　机组调峰性能提升方面：在未实施化学储能、电锅炉联合机组项目改造前，居民供热季双机运行方式下，全厂的调峰负荷区间：620—350 MW；居民供热季单机运行方式下，全厂的调峰负荷区间：250—230 MW，且不满足山东省“三改联动”存量供热机组最小技术出力不高于 40%额定出力的要求。项目改造实施后，居民供热季双机运行方式下，全厂的调峰负荷区间：620—265 MW；居民供热季单机运行方式下，全厂的调峰负荷区间：250—140 MW。

　　改造后全厂单、双机运行方式下，调峰深度分别增加了 90 MW、85 MW，同时达到了山东省“三改联动”存量供热机组最小技术出力不高于 40%额定出力的要求。

　　图5 机组调峰能力对比

　　（二）经济效益显著

　　1.项目投资情况

　　大唐临清公司 60 MW+6MW 容量电锅炉调峰供热灵活性改造项目一期投资 4900 万元，9 MW/9 MWh 电化学调频储能项目投资 2989 万元，设计使用寿命 30 年；化学储能、电锅炉联合机组快速调频、调峰项目总投资 7889 万元，磷酸铁锂蓄电池 SOC值不低于 80%，设计使用寿命 2.5 年。

　　2.项目整体收益情况

　　电锅炉调峰收益：结合山东省电力市场 2024 年运行数据情况，2024 年日前出清价格低于112.35元/MWh 累计1325小时，出清电价均值为-34.65 元/MWh。按照现货市场日前出清价格低于 112.35 元/MWh 投运电锅炉，综合考虑电锅炉爬坡速率及备用投运情况，预计年利用小时数约 950 小时，按照发电变动成本333.10 元/MWh 测算，电锅炉项目全年收益 1081 万元。电化学储能调频收益情况：结合近三年山东省调频辅助市场收益及分摊情况，临清公司两台 350 MW 机组若不参与调频服务市场，月均参与调频分摊 95 万元。参照 2024 年临清公司参与调频市场的收益情况，两台机组月均调频收益 485 万元。综合计算电化学储能调频项目投入后，调频辅助服务收益月均增加 580 万元，项目全年收益 6960 万元。化学储能、电锅炉联合机组快速调频、调峰项目整体年收益达 8000 万元以上，综合测算投产 1 年便可收回全部投资成本，对公司的经济效益提升明显。

　　（三）示范效应

　　电化学储能调频项目采用 1C 倍率电池，储能辅助调频系统的投运，还可以降低机组在 AGC-R 模式运行下机组寿命的损耗度，如：减少汽机 DEH 系统阀门调节的频次，降低其发生故障几率；还可以减少锅炉燃烧系统的扰动，平缓主汽压力温度的变化；稳定燃烧系统，降低脱硝反应器入口氮氧化物的突变，减少其调整频次和喷氨量。同时储能系统能够承担更多的调节负荷，减轻机组负荷调节压力，获得更高调节性能指标。系统灵活性实现单机运行时带全部供汽投入调频，双机运行时双投调频，综合性能指标 Kp 值可达 3.68，实现单机带 50%容量电池投调频运行，实现机组在现有低热值煤种情况调频运行的控制策略优化。

　　电锅炉储能项目在负荷低谷时段投入运行，增加全厂66 MW 的深调能力，同时可产出 95 t/h 的工业供汽，替代机组部分工业抽汽，机组本身负荷可进一步降低，综合计算全厂可提升85 MW 左右的深调能力。相对于其他储能形式，电锅炉储能项目可实现连续调峰的功能，项目优势明显。设置电锅炉供汽引入供热首站系统，在极寒天气还可提升 250 GJ/h 的居民供热能力。在提升全厂调峰能力的同时，增加了供热企业的供汽、供热能力，进一步提高了企业保暖保供的安全性。

　　四、总结与建议

　　随着电力市场改革的不断深化，以及风电、光伏等新能源装机的不断提升，传统火力发电企业“压舱石”作用不断凸显，同时对传统火力发电企业的快速调频、深度调峰性能要求会越来越高。化学储能、电锅炉联合机组项目的实施，不仅满足电网快速调频需要，还可满足深度调峰的需求，同时提升了火力发电企业的工业供汽、供热能力，在保证企业保暖保供安全的基础上，进一步提升了企业的经济效益水平。化学储能、电锅炉联合机组快速调频、调峰项目的实施，在解决热电解耦、机组快速调频、深度调峰等方面有较大优势，能够提升火电机组调频、调峰能力，改善煤电厂的经济性。缓解电网能源结构的压力，提升电网安全性，满足电网新形势的要求。将带动全省储能应用的发展，提高电网新能源的消纳能力，推动国家“双碳”目标的实现。