新型储能电站如何调理电力
来源：国家能源局网站
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宣布时间：2024-09-06
坐落于约五个半标准足球场巨细的园地内——
电岑岭期 ，白天限电、晚上赶订单的“夜班工厂”生产模式 ，曾困扰着一些企业 。在广东省佛山市南海区狮山镇 ，电力紧缺一度是制约生长的大问题 。
如今 ，广州佛山之间、北江之畔 ，约5.5个标准足球场巨细的园地内 ，一排排浅灰色的电池舱组成装机规模300兆瓦/600兆瓦时的新型储能电站 ，宛如一个超等“充电宝” ，源源不绝地为都会运行输送稳定电能 。
这是宝塘电网侧独立电池储能站（以下简称“宝塘储能站”）——粤港澳大湾区最大规模新型储能电站 ，从这里 ，预计每年可向粤港澳大湾区输送4.3亿千瓦时清洁电能 ，减少二氧化碳排放30万吨 。
削峰填谷
实现“毫秒级”响应电力系统调理需求
“去年仅南海区西江片区500千伏环网的电力缺口就抵达577兆瓦 ，在不增加供应的情况下 ，预计到2030年缺口将再翻一倍 。”宝塘储能站项目前期策划卖力人杨夏里说 。
“理想的都会电力系统 ，需要随时处于动态平衡状态 ，高效、节能地实现‘充、储、放’功效 。”南网储能科技公司运行中心总经理王劲介绍 ，新型储能电站作为调理电力负荷的大型“充电宝” ，可在用电低谷时利用风能、太阳能等清洁能源进行“充电” ，在用电岑岭时将贮存的“绿电”稳定可靠地输送到千家万户 ，实现“毫秒级”响应电力系统调理需求 。
近年来 ，我国大力生长清洁能源 ，风电、光伏等新能源发电装机量快速提升 。中国电力企业联合会宣布的数据显示：截至6月底 ，我国新能源发电装机规模首次凌驾煤电；尤其在南方区域 ，新能源增长迅速 ，装机总量达1.58亿千瓦 ，成为南方电网第一大电源 。
受气候、季节等自然因素影响 ，新能源发电往往要“看天用饭” ，随机性、间歇性、波动性明显 ，难以稳定可靠地连续供电 。大规模消纳并网 ，需要建设储能电站进行调配 。
“新型储能电站选址灵活、建设周期短、反应速度快 ，可以精确匹配区域电网负荷需要 ，资助清洁能源大规模、高比例接入电网 。”南网储能科技公司董事长汪志强说 ，相比于代表古板储能方法的抽水蓄能电站 ，包括新型锂电池、压缩空气、飞轮、重力储能等技术路线在内的新型储能电站生长更快 ，在构建以新能源为主的新型电力系统中发挥重要作用 。
国家能源局的统计显示 ，截至今年上半年 ，我国已建成投运新型储能项目累计装机规模达4444万千瓦/9906万千瓦时 ，约为两个三峡水电站的装机容量 。其中 ，已投运锂离子电池储能占比97% 。
王劲介绍 ，宝塘储能站由88套可独立接受调理的磷酸铁锂储能系统组成 。投运以来 ，发挥“削峰填谷”作用 ，储、放电量均已凌驾1亿千瓦时 ，让来自广东阳江的海上风电等清洁能源 ，成为珠三角要地经济社会生长的澎湃动力 。
技术集成
搭配组合出9种差别化储能技术路线
站上“风口”的新型储能工业 ，在宁静、质量、效能等方面仍保存一些共性技术难题 。好比 ，一条锂电池储能路线的性能优劣 ，与热治理、结构连接等多个因素有关 ，在业内尚无统一权衡标准 。
如何才华选出最为高效可靠的路线？
“让多种储能技术在一个储能站里‘打擂台’！”汪志强说 ，聚焦热治理、结构连接、电池性能等三大主要技术领域 ，宝塘储能站搭配组合出9种差别化的磷酸铁锂电池储能技术路线 ，装机规模从5兆瓦到75兆瓦不等 ，相当于把9座差别技术特点的中型储能站聚到一起比优劣 。
步入宝塘储能站 ，88套磷酸铁锂储能系统犹如一个个巨细不等的集装箱 ，分区域整齐排列 。
“外形都差未几 ，但里面各有乾坤 。”宝塘储能站项目卖力人周跃利介绍 ，凭据差别的热治理方法 ，这些“集装箱”划分使用了给电池“吹空调”的风冷技术、“冷板接触降温”的板式液冷技术以及“冷却液直接浸泡电池”的全浸没式液冷技术等3种技术 。
“全浸没式液冷技术最为高效 ，能将差别类型的电池温差控制在2摄氏度以内 ，温升不凌驾5摄氏度 ，有助于提高储放电效能、延长电池使用寿命 。”周跃利说 。
宝塘储能站所接纳的结构连接技术多达5种 。其中 ，作为南方电网首批“揭榜挂帅”科研项目的攻关结果 ，高压级联技术在宝塘储能站有了应用上的新突破 。
周跃利介绍 ，新型储能电站的电要接入电网 ，就需要通过变压器将电压提升至10千伏 ，而高压级联技术省去了变压器 ，仅通过�？榧读� ，便可将储能系统电压提升 ，直接“挂网”运行 。
“10年前 ，深圳宝清储能站首次使用了这项技术 ，其时2兆瓦时的装机规模占地面积抵达上千平方米 ，现在一个集装箱巨细的空间里装机规模就能抵达3.5兆瓦时 。”周跃利说 ，装置在宝塘储能站的高压级联系统 ，硬件结构及控制�；し矫婢迪至思际跤呕� ，使“挂网”电压越发宁静稳定地提升至并网电压 。
“这意味着 ，挣脱了变压器的限制后 ，移动式储能电站成为现实 。”周跃利说 ，“在应抢救援、大型户外运动等场景下 ，这座电池舱可以哪里需要去哪里 ，作为应急电力 ，随时‘挂网’送电 。”
一站集成、以用促比 。作为我国首个多技术路线锂电池储能站 ，宝塘储能站的“擂台赛”仍在继续 ，以运行实效增进技术精益化水平提升 。
精准治理
对210多万个电芯的数据进行实时监测
如此大规模的储能电站 ，如何实现精准治理和运营维护？
走进宝塘储能站智慧控制中心 ，大屏幕上 ，数据闪烁不绝 。
“我们对全站210多万个电芯的电压、温度、容量等数据进行实时监测 ，一旦泛起异常 ，系统会立即报警 。”宝塘储能站技术工程师张敏介绍 ，电芯是储能站的最小单位 ，每26个电芯组成一个电池包 ，16个电池包组成一个电池簇 ，多个电池簇再组成电池舱 。整个系统 ，像搭积木一样 ，从小到大 ，层层镶套 。
储能站的焦点设备是电池 ，尽可能坚持电池性能一致性、优化电池控制方法是要害难题 。张敏介绍 ，古板的电池舱 ，每一簇电池包都是串联的 ，同时充放电 。因此 ，衰老最快、性能最差的电池包决定了整个电池簇的事情效率和使用寿命 。
如何突破“木桶效应”？2020年 ，南方电网实施“揭榜挂帅” ，广发“英雄帖” ，开展要害技术攻关 。
“接纳全电流控制�；ぜ际� ，我们在每个电池包间装置了控制器 ，实现了对电池的‘包级治理’ ，可以远程精准调理每个电池包的运行状况 。”张敏说 ，如此 ，一个电池芯出问题 ，再不必像以前那样更换整个电池簇 。眼下 ，宝塘储能站正在研究如何将“精准控制之手”向更小的电池芯延伸 。
数字化运维的优势 ，还体现在精准安防上 。
“每一个电池包里 ，都有‘多合一’消防探测器 ，可以敏锐地捕获烟雾、挥发性有机物、可燃气体等 ，一旦发明异常 ，会自动触生机敏信号与灭火装置 ，向故障电池包注入灭火介质 ，‘点对点’灭火 。”张敏介绍 ，在灭火事情中 ，不会影响其他单位的正常运行 ，确保平稳供电 。
“我们实时收罗25项差别领域的要害技术指标 ，用数据说话 ，评定差别技术路线的运行性能 。”王劲说 ，多个技术路线的运行数据 ，以及整个储能站的运维数据 ，日积月累汇成一个“数据富矿” ，将为我国新型储能电站建设提供优化计划 ，为工业高质量生长积累名贵经验 。