近日，我國首個移動式大容量全場景電池儲能站——南方電網(wǎng)河北保定電池儲能站正式投入商運行。該電池儲能站位于保定國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，功率6MW，容量超過7.2MWh，轉(zhuǎn)換效率達到98%。電站的投運，標志著我國高壓級聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)研究取得成功，有效解決了電池儲能站應用場景固定限制的難題。
▲我國首個移動式大容量全場景電池儲能站——南方電網(wǎng)河北保定電池儲能站正式投入商運行。
此前，我國電池儲能站主要采用低壓380V儲能系統(tǒng)，經(jīng)變壓器升壓至10kV后并入電網(wǎng)儲能發(fā)電。不同于傳統(tǒng)儲能站，南方電網(wǎng)河北保定電池儲能站首次應用了高壓級聯(lián)鏈式儲能變流器拓撲，將電池組通過模塊級聯(lián)方式直接接入10kV高壓交流系統(tǒng)。該儲能站采取集裝箱設(shè)計，各電池加裝運輸?shù)鬃蔀槲覈谝蛔鶡o需配套變壓器的移動式電池儲能站，可隨時靈活“動”起來。
該電站的示范建設(shè)，實現(xiàn)了我國電化學儲能領(lǐng)域的三個“首次”：首次運用了“H橋”的級聯(lián)結(jié)構(gòu)，可在大幅減少儲能系統(tǒng)數(shù)量的情況下，實現(xiàn)同等儲能效率;首次研究應用電池簇間熱阻隔技術(shù)，對電池柜作耐壓絕緣和防火隔熱處理，在電池陣列之間加裝隔熱板，大幅延長火災等極端情況下的救援緩沖時間至60分鐘;首次攻克了移動式大容量電池儲能站黑啟動關(guān)鍵技術(shù)，可為局部電網(wǎng)提供靈活、快速、可靠的黑啟動電源服務(wù)。
這樣一座控制技術(shù)成熟、安全性能穩(wěn)定的移動式大容量電池儲能站可應用于各電化學儲能場景。在電源側(cè)，該電站可平滑新能源出力波動，提供備用容量;在電網(wǎng)側(cè)，該電站可改善輸配電網(wǎng)絡(luò)功率分布，滿足設(shè)備檢修和線路融冰等特殊時期的臨時供電需求;在用戶側(cè)，該電站能夠有效調(diào)節(jié)季節(jié)性區(qū)域內(nèi)負荷，作為電網(wǎng)突發(fā)事故、春運等時段性事件的應急電源。此外，該電站還可以作為儲能產(chǎn)品并網(wǎng)的性能測試平臺，為不同儲能產(chǎn)品性能對比提供大容量電源。
▲南網(wǎng)儲能公司在做保定移動式儲能電站并網(wǎng)前的最終調(diào)試確認。
當前，我國新型儲能技術(shù)正加快發(fā)展，新型鋰離子電池、液流電池、飛輪、壓縮空氣、氫(氨)儲能、熱(冷)儲能等材料領(lǐng)域技術(shù)的相繼涌現(xiàn)，帶動產(chǎn)業(yè)熱度的持續(xù)升溫。預計到2025年末，新型儲能在電力系統(tǒng)中的裝機規(guī)模將達到3000萬千瓦以上，年均增長50%以上。而高壓級聯(lián)作為儲能領(lǐng)域集成應用技術(shù)的創(chuàng)新突破，將持續(xù)助推儲能產(chǎn)業(yè)模式的優(yōu)化完善，為服務(wù)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)發(fā)揮積極示范作用。
據(jù)悉，自2020年起，南方電網(wǎng)公司在企業(yè)內(nèi)部大力推動推動科技項目“揭榜制”、“掛帥制”落地實施，面向國家重大科研需求、行業(yè)科技前沿等領(lǐng)域發(fā)動科研人員技術(shù)攻關(guān)。《高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng)規(guī)模化應用關(guān)鍵技術(shù)研究》作為首批試點項目之一，由南網(wǎng)儲能公司“掛帥”攻關(guān)，選取北京四方公司、上海交通大學等單位合作研究，推動“產(chǎn)學研用”一體融合實踐。項目研究工作已發(fā)表論文9篇、完成各類專利受理授權(quán)30余項，下一步將實現(xiàn)更大容量的高壓級聯(lián)，推廣升級前景十分廣闊。
文 | 黃昉 圖 | 南網(wǎng)儲能公司
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