来源:《中国电业》 时间:2021-06-09 14:30
五月中旬的张北坝上,天朗气清,“风光”正好。走进国家风光储能示范工程现场,一架架洁白的风机排列有序,一排排光伏板熠熠生辉,不远处的储能厂房沉稳安静,旁边的综合控制楼则像一个卫士默默地守护着这些“能量魔方”。
在碳达峰、碳中和目标下,新能源拥有可观的发展前景,将成为未来电力供应的主体。近年来,电源侧新能源装机在不断增长,用户侧负荷则呈现出多种多样的变化,这对于电力系统来说是一种挑战。储能技术在提高可再生能源消纳比例、保障电力系统安全平稳运行等方面发挥着较大作用。
精准施策 让储能更稳定
“1522面电池柜”“近30万块电池”“114万个监测点”“46套能量转化系统”“温度误差不能超过3度”……一组数据见证着这里储能设备的发展。
据了解,在这个装机规模达到33兆瓦的“特殊”环境下,经过近十年的运行实践,磷酸铁锂储能装置日平均可用率保持在91.4%以上,日平均可用容量达到35兆瓦时以上。国网冀北电力有限公司(简称国网冀北电力)通过对大规模电池储能电站系统集中接入、协调控制以及实时快速出力分配,使电池储能电站的整体响应时间接近1秒,10分钟联合发电波动率均小于5%。工程自2011年投运以来,先后累计投入削峰填谷近2000次,转换输出电能近3000万千瓦时,在解决风光资源不稳定特性、实现其大规模集中并网、集成应用中发挥出显著作用。
依托示范工程实践平台优势,国网冀北电力依托风光储公司联合各协作单位,成功完成国家风光储示范电站“黑启动”试验。并在此基础上,以维护电网稳定运行为靶向,成功攻克了一系列“卡脖子”技术难题,目前已获颁国际标准1项,开展国家科技支撑计划1项,河北省课题1项,国家电网有限公司总部项目4项专题研究。储能电站运行涉及的系统平滑新能源出力随机波动,跟踪电网调度计划曲线、削峰填谷及频率控制等设计功能得到全面体现和充分发挥。
循环利用 让储能更高效
作为新能源安全稳定运行的重要环节,储能建设成果始终是示范工程优劣与否的重要考量之一。
5月10日,在工程液流储能车间,参加工作一年多的储能专员赵燚正在29岁的“老师傅”杨俊丰指导下,认真排查液罐密闭性能。作为随同工程建设发展一直从事储能工作的技术人员,年少老成的杨俊丰已成为电站储能运行管理的骨干。回想起参与储能虚拟同步机和3兆瓦电池梯次利用建设场景,杨俊丰深有体会。
动力电池梯次利用,一直被看作是解决动力电池回收和发展电化学储能“一举两得”的技术手段之一。国网冀北电力充分利用风光储试验平台,推动电池梯次利用试验场景建设,开展试验论证。
杨俊丰介绍,面对建设过程中的困难挑战,风光储公司以“最严格、最具体、最较真”的措施,制定了技术方案及保障措施,科学动态调整计划、严格本质安全要求,加大施工人员及物资保障,确保了储能虚拟同步机和3兆瓦电池梯次利用工程安全、如期投运,并基于此形成了《风光储发电设备状态评估关键技术、系统开发及应用》成果荣获河北省科技进步一等奖。
据了解,风光储3兆瓦梯次利用系统,通过研究不同储能工况下梯次利用电池的衰退规律,系统构建起考虑模组分散性能的多级串并联储能单元充放电模型,继而分析电池模组外特性关键参数对其健康状态影响,成功建立梯次利用储能系统评估体系,实现了梯次利用储能单元健康状态离线评估,进一步提高了储能循环利用水平。
试验验证 让储能更优质
2021年4月30日,由风光储公司作为主体参编的国家标准《储能电站运行维护规程》正式发布,将于今年11月1日开始实施。此项标准规定了储能电站的正常运行、异常运行及故障处理、维护等过程的技术要求,适用于大中型电化学储能电站。
风光储公司立足国家电网有限公司“双碳”行动方案,结合冀北实践要求,充分把握二期储能扩建工程入选国家能源局首批科创(储能)试点示范项目契机,统筹“1234”转型升级谋划,围绕储能实证、检测、运营等关键环节,积极打造先进储能运营模式研究平台,合力拓展储能参与社会化服务的商业运行新模式。
这场涉及储能领域更深层次的攻坚战,不仅为储能设备供应商提供实证示范环境,也为未来储能大规模发展、政策制定提供数据支撑,更为实现电池储能全链条检测认证和评价闭环管理、引领储能行业健康有序良性发展、提升我国在储能国际标准中的话语权提供重要支撑。“风光储输”这一国之重器所承载的强源护网“定盘星”、“双碳”落地“助推器”价值功能将得到更为全面系统的彰显和检阅。
风光储公司总经理田云峰满怀信心地表示,作为战斗在新能源领域一线的“国家队”,将坚决遵循上级部署要求,按照打造新能源与储能试验验证及技术攻关、先进储能运营模式研究、新能源友好并网技术标准实证、人才培养及开放合作“四大平台”和建设绿色奥运标杆工程规划,充分发挥示范工程在构建以新能源为主体的新型电力系统中具有的综合试验和中试基地、“跑马场”优势,全景展现冀北最具绿色智慧特征的能源互联网创新成效,努力为促进新能源发电效率提升、风光储产业迭代升级、全社会用能低碳转型提供样板示范。(梁立新)
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