来源:中国能源新闻网 时间:2025-04-14 14:11
构网型储能如何成就青海“好风光”?
——探访全球首个50MW/100MWh智能组串式构网型储能电站
见习记者 雷歆蕊 中国能源新闻网记者 赵坤
早春的格尔木沙漠上,寒风卷着细沙掠过雪白的储能舱群,棱角分明的舱体阵列把荒芜的戈壁切割出科技感轮廓。一排排舱群之间,排列整齐的变流器矩阵发出的低沉嗡鸣与掠过戈壁的风声形成“共振”。
这里是全球首个50MW/100MWh智能组串式构网型储能电站——青海格尔木鲁能50MW/100MWh构网型储能电站。
青海格尔木鲁能50MW/100MWh构网型储能电站全景
该项目由中国绿发青海分公司与华为科技有限公司合作开发,于2024年5月31日正式投运,对进一步提升青海地区新能源接入比例,有效解决我国弱电网环境下新能源接入问题起到积极示范作用。
投运已有10个月,项目哪些先进技术经验值得复制推广?对青海省打造清洁能源产业示范高地有何积极意义?记者近日踏入格尔木漫无边际的沙漠荒滩,一窥项目背后的成功密码。
毫秒级响应守护电网安全
跟随中国绿发青海分公司检修中心经理苏岳的脚步,记者来到了格尔木构网型储能项目基地——成排的储能舱如同列队的哨兵,在荒原之上默默守护着每一道电流的平稳流动。
何为构网型储能?如果把传统的跟网型储能系统比作仅执行充放电操作、无法主动干预电网状态的“被动乘客”,那么构网型储能系统则被赋予了“驾驶员”的主动性。
整齐排列的储能箱阵与变流器设备
“当光伏、风电等新能源设备遭遇电压骤变时,设备往往会‘自我保护式逃逸’——当电网电压波动超过设备耐受范围,新能源场站会连锁脱网,造成电力缺口扩大、系统频率崩溃等系统性风险。”苏岳介绍。
而相较于常规储能,构网型储能的核心突破在于其自主决策能力。
苏岳告诉记者,该项目通过在35千伏并网点的智能监测捕捉电网波动异常,快速自主启动调节程序——电压过高时吸收无功功率形成降压缓冲,电压过低时释放有功功率构建电压支撑。这种无需等待调度指令的毫秒级响应,突破了传统AGC、AVC系统的时滞瓶颈与被动依赖。
记者获悉,为验证技术有效性,项目于2024年6月顺利通过了全球首次100兆瓦时构网型储能电站人工短路扰动试验。
“系统仅用时200毫秒便主动支撑起对电网来说最为‘致命’的阶跃故障,实现了故障穿越,电网得以顺利保持稳定运行。”苏岳说道。
引领产业发展提质增效
当前,在新能源加速替代传统能源的进程中,大规模储能系统正面临电池一致性管理的严峻挑战——当数个电芯通过串并联组成百兆瓦时级储能箱阵时,电池个体差异引发的“木桶效应”正日益凸显。
“传统储能系统中,串联电芯组内容量衰减不均会导致整组可用容量大幅缩水。若某电芯提前充满或放空,整组充放电过程即被强制终止,造成设计容量与实际出力间的显著落差。”中国绿发青海分公司电力营销部负责人张维涛告诉记者,为缓解这一问题,行业通常依赖人工定期校准,这不仅需耗费大量人力运维成本,更无法阻止失配现象的持续发展。
而该构网型储能系统的智能组串技术则为每个电芯配置独立的智能优化器,可实时监测并动态调节充放电状态。张维涛介绍,当某电芯提前到达设定值时,优化器自动切断其回路,其余电芯继续工作至全部达到同步状态,放电状态同理。
中国绿发青海分公司检修中心员工方有军(左)李修林(右)正在巡检构网型储能电站
“这种自主调控使得电池组始终处于同步工作状态,提升容量利用率的同时,也可缩短投资回报周期。”张维涛说。
另一方面,一旦系统检测到某电芯温度或电压异常时,优化器可及时将其从主回路中“甩出”隔离。相较于传统储能系统故障电芯引发的连锁反应,该智能组串技术将风险范围压缩至最小单元,大幅降低了热失控概率。
张维涛指出,当前行业部分企业为追求降本,弱化了系统安全冗余,这种发展模式难以支撑新型电力系统对储能设备的长期可靠性要求。
“在新型储能产业的发展初期,树立较高的标准与规则十分重要,这将助推行业发展进程中实现‘良币驱逐劣币’效应,引导产业实现可持续健康发展。”张维涛补充。
助力青海高质量建设国家清洁能源产业高地
近年来,青海锚定国家清洁能源产业高地的目标要求,以能源安全新战略为引领,加快构建新型能源体系。
青海省2025年政府工作报告指出,截至2024年年底,青海省电力总装机突破7100万千瓦,清洁能源、新能源装机占比分别达94.6%、70%,在全国率先实现新能源装机和发电量占比“双主体”。
然而,在新能源电力高比例接入的背后,青海省电网的稳定性正面临关键考验。
“由于省内火电主要依赖疆煤供应,传统支撑性电源不足,难以充分支撑调峰和应急需求。同时,作为‘绿电外送’重要基地,特高压输电线路的稳定运行也对抽水蓄能、储能等灵活调节电源提出较高要求。”张维涛说。
记者了解到,与地理资源受限且建设周期较长的抽水蓄能,构网型储具备更强的时间优势与环境适应性。以格尔木项目为例,从建设到投运仅用时三个月,印证了其快速部署能力,无疑为青海省乃至同类型区域提供了可复制推广的灵活性电源解决方案。
“我们可以畅想,若该技术实现放量应用,将有望规模化替代火电支撑角色,助力实现更高比例可再生能源稳定接入,从而进一步下压发电成本,推动电力系统深度变革,对促进青海高质量建设国家清洁能源产业高地,助力国家实现‘双碳’目标具有重要战略意义。”张维涛说。
责任编辑:沈馨蕊