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編者按：2018年，省電力公司在洛陽(yáng)、信陽(yáng)等9個(gè)地市選取16個(gè)變電站，采用“分布式布置、模塊化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化接入、集中式調(diào)控”技術(shù)方案，利用空余場(chǎng)地和間隔，實(shí)施河南電網(wǎng)100兆瓦電池儲(chǔ)能示范工程。


那么，河南電網(wǎng)為什么在電池儲(chǔ)能電站建設(shè)方面進(jìn)行探索，又在實(shí)踐中取得了什么成績(jī)呢?筆者近期對(duì)此進(jìn)行了深入采訪。


西風(fēng)八九月，積地秋云黃。

隨著片片黃葉飄落，中原大地又一次迎來(lái)了豐收的季節(jié)，沉甸甸的收獲和喜盈盈的笑臉互相映襯，勾勒出一幅盛世景象。

在滿地金黃中，洛陽(yáng)黃龍、信陽(yáng)龍山電池儲(chǔ)能電站穩(wěn)穩(wěn)矗立，用大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)和不斷完善的運(yùn)行規(guī)范彰顯著河南電網(wǎng)電池儲(chǔ)能方面豐碩的研究成果。

說起電池，大家都不陌生，小到手表、手機(jī)，大到電動(dòng)汽車，都需要電池為它們提供能源?？梢哉f，電池賦予了人們?cè)谝苿?dòng)時(shí)享受電能的能力。尤其是對(duì)于大家最熟悉的手機(jī)來(lái)說，為了確保手機(jī)正常工作，在手機(jī)自帶電池的基礎(chǔ)上，人們還為手機(jī)配備了“充電寶”，進(jìn)一步滿足人們對(duì)手機(jī)在外移動(dòng)服務(wù)時(shí)電能的需求。

但說到電池儲(chǔ)能電站，可能很多人還不了解。大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)持續(xù)發(fā)展，卻在人們印象中一直是“陽(yáng)春白雪”，很少真正應(yīng)用于實(shí)踐。

其實(shí)，對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說，電池儲(chǔ)能電站就是一個(gè)大型的“充電寶”。因?yàn)?，電池?chǔ)能電站可以在用電低谷時(shí)充電儲(chǔ)能，用電高峰時(shí)釋放電力，突發(fā)故障時(shí)提供備用電源。

對(duì)于這樣一個(gè)新事物，河南電網(wǎng)經(jīng)過數(shù)年積累，終于開始了真正的實(shí)踐探索之路。那么，河南電網(wǎng)在電池儲(chǔ)能電站建設(shè)方面進(jìn)行了哪些探索，取得了什么成績(jī)呢?筆者近期對(duì)此進(jìn)行了深入采訪。

城市的“充電寶”

6月16日6時(shí)26分，由國(guó)家電網(wǎng)公司部署、省電力公司組織、平高集團(tuán)有限公司投資建設(shè)、洛陽(yáng)供電公司承建的河南電網(wǎng)100兆瓦電池儲(chǔ)能首批示范工程——洛陽(yáng)黃龍站首套集裝箱電池儲(chǔ)能單元一次并網(wǎng)成功，標(biāo)志著分布式電池儲(chǔ)能在電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用邁出關(guān)鍵一步，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)研究獲得重大進(jìn)展。這是國(guó)內(nèi)首個(gè)投入運(yùn)行的電池儲(chǔ)能電站。


緊隨其后，7月4日，信陽(yáng)龍山電池儲(chǔ)能電站一次試運(yùn)成功，順利并網(wǎng)，通過驗(yàn)收。省電力公司副總經(jīng)理張中青在驗(yàn)收會(huì)上指出，信陽(yáng)龍山站的投運(yùn)，是河南電網(wǎng)100兆瓦分布式電池儲(chǔ)能示范工程建設(shè)邁出的一小步，也是全國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大步。

據(jù)省公司科技信通部相關(guān)工作人員介紹，2018年，省公司在洛陽(yáng)、信陽(yáng)等9個(gè)地市選取16個(gè)變電站，采用“分布式布置、模塊化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化接入、集中式調(diào)控”技術(shù)方案，利用空余場(chǎng)地和間隔，實(shí)施河南電網(wǎng)100兆瓦電池儲(chǔ)能示范工程。該工程建成后，可以在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)進(jìn)行充電，電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)進(jìn)行放電，較好地平滑新能源的波動(dòng)性與間歇性，為電網(wǎng)提供緊急功率支撐，有效提升電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。

在洛陽(yáng)黃龍電池儲(chǔ)能電站，筆者看到一個(gè)個(gè)白色的集裝箱，有序地排列在道路的一側(cè)，另一側(cè)則是與之對(duì)應(yīng)的箱式變壓器。據(jù)洛陽(yáng)供電公司運(yùn)維檢修部專責(zé)丁聰軍介紹，這一個(gè)個(gè)集裝箱，就是一個(gè)個(gè)儲(chǔ)能電池。按照整個(gè)電池儲(chǔ)能示范工程10萬(wàn)千瓦的規(guī)劃容量，全部建成后，可以同時(shí)滿足17萬(wàn)戶居民的用電需求。

將電能大規(guī)模儲(chǔ)存起來(lái)，進(jìn)行靈活穩(wěn)定調(diào)用，一直是電力系統(tǒng)努力的方向。此前，比較成熟的儲(chǔ)能方式是抽水蓄能電站，但是存在建設(shè)周期長(zhǎng)、場(chǎng)地要求高等制約因素。經(jīng)過多年探索實(shí)踐，電池儲(chǔ)能技術(shù)取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，成本大幅下降，成就了電池儲(chǔ)能電站的出現(xiàn)。

也源于此，省公司在國(guó)家電網(wǎng)公司的大力支持和指導(dǎo)下，牽頭承擔(dān)了“多點(diǎn)布局分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)的聚合效應(yīng)研究及應(yīng)用示范”2017年總部課題，課題要求配套建設(shè)100兆瓦儲(chǔ)能示范工程。在開展技術(shù)研究的同時(shí)，省公司聯(lián)合平高集團(tuán)，努力創(chuàng)新商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式，積極開展河南電網(wǎng)100兆瓦電池儲(chǔ)能示范工程建設(shè)。

電網(wǎng)的“穩(wěn)定器”

電池儲(chǔ)能電站的好處是顯而易見的，但是對(duì)于一個(gè)新興事物來(lái)說，建設(shè)、運(yùn)維、調(diào)度等方面存在的困難也不容小覷。那么，河南電網(wǎng)現(xiàn)狀如何，需要在電池儲(chǔ)能方面進(jìn)行探索嗎?

答案是肯定的。當(dāng)前，河南電網(wǎng)特高壓交直流混聯(lián)運(yùn)行特性復(fù)雜、安全壓力大，同時(shí)存在峰谷差進(jìn)一步加大、新能源接入突增等問題，迫切需要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)手段進(jìn)行解決。

第一，河南電網(wǎng)處于“西電東送、南北互供”的重要樞紐位置。天中特高壓直流工程投運(yùn)后，河南電網(wǎng)成為全國(guó)首個(gè)特高壓交直流混聯(lián)運(yùn)行的省級(jí)電網(wǎng)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行特性發(fā)生了巨大改變。電池儲(chǔ)能裝置具備響應(yīng)時(shí)間毫秒級(jí)的特性，相對(duì)于水電、火電等常規(guī)功率調(diào)節(jié)手段具有較大技術(shù)優(yōu)勢(shì)。規(guī)?；碾姵貎?chǔ)能裝置可為天中直流故障提供快速功率支援，同時(shí)也為電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻提供一種靈活手段。

第二，目前，河南電網(wǎng)峰谷差呈逐年遞增趨勢(shì)。在電網(wǎng)合適位置建設(shè)一定容量的儲(chǔ)能裝置，不僅可以削峰填谷，而且可以提高設(shè)備的利用效率，同時(shí)延緩為滿足短時(shí)最大負(fù)荷所需的電網(wǎng)建設(shè)投資。

第三，河南新能源快速發(fā)展的勢(shì)頭已經(jīng)顯現(xiàn)。光伏電站容量已超越水電成為省內(nèi)第二大電源類型。風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，增加了電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻的難度和電網(wǎng)運(yùn)行的不確定性。而儲(chǔ)能裝置既可以較好地平滑新能源的波動(dòng)性與間歇性，還有助于消納新能源電量。

種種事實(shí)表明，要在如此復(fù)雜的形勢(shì)下保障電網(wǎng)安全運(yùn)行、客戶可靠用電，做到“亂云飛渡仍從容”，河南電網(wǎng)發(fā)展電池儲(chǔ)能的腳步還需加快。

走得更快才能發(fā)展更好

河南電網(wǎng)對(duì)儲(chǔ)能電站的探索之路需要追溯到上世紀(jì)90年代。開始是抽水蓄能，但隨著科技進(jìn)步、電網(wǎng)發(fā)展以及抽水蓄能電站發(fā)展存在的局限性，電池儲(chǔ)能走進(jìn)了人們的視野。省公司從2015年開始策劃電池儲(chǔ)能電站建設(shè)，到2017年形成科技項(xiàng)目開始實(shí)踐，中間做了大量工作，也取得了實(shí)打?qū)嵉某尚?，讓河南在?chǔ)能電站建設(shè)方面走在了全國(guó)前列。


目前，河南電網(wǎng)100兆瓦電池儲(chǔ)能示范工程已有兩座電站投運(yùn)，另外14座也在緊鑼密鼓地進(jìn)行建設(shè)。盡管示范工程單站規(guī)模小、接入電壓等級(jí)低，但對(duì)電網(wǎng)科技創(chuàng)新和跨越發(fā)展意義重大，對(duì)電池新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展和能源革命具有標(biāo)桿和引領(lǐng)意義。

為確保2018年順利完成儲(chǔ)能示范工程建設(shè)，省公司組織制定了《河南電網(wǎng)100兆瓦電池儲(chǔ)能示范工程建設(shè)工作方案》，明確各部門各單位職責(zé)分工和保障措施。同時(shí)，強(qiáng)化示范工程技術(shù)協(xié)調(diào)會(huì)商，數(shù)次組織召開專項(xiàng)協(xié)調(diào)會(huì)，確保技術(shù)路線和示范工程落地實(shí)施;強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)及技術(shù)保障工作，確?，F(xiàn)場(chǎng)問題及時(shí)解決、施工順利推進(jìn);強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)施工和調(diào)試組織，及時(shí)調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方案，確保了施工進(jìn)度。

電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展剛剛起步，現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)及運(yùn)維規(guī)范短缺是迫在眉睫的難題。省公司搶抓本次示范工程建設(shè)時(shí)機(jī)，策劃編制了一批建設(shè)運(yùn)維規(guī)范，為電網(wǎng)側(cè)分布式儲(chǔ)能建設(shè)提供支撐。一是集中策劃集裝箱式電化學(xué)儲(chǔ)能電站系列規(guī)范編制工作。省公司將儲(chǔ)能作為2018年群眾創(chuàng)新主要領(lǐng)域，圍繞現(xiàn)場(chǎng)施工、驗(yàn)收、調(diào)試、運(yùn)維等工作，編寫11項(xiàng)儲(chǔ)能技術(shù)規(guī)范及專項(xiàng)方案。二是多措并舉推進(jìn)電網(wǎng)側(cè)分布式儲(chǔ)能規(guī)范編制工作。目前，已有9項(xiàng)規(guī)范和1項(xiàng)專題方案形成試行稿，在填補(bǔ)空白上邁出了第一步。三是持續(xù)完善電網(wǎng)側(cè)分布式儲(chǔ)能規(guī)范。隨著首批兩座儲(chǔ)能電站建設(shè)實(shí)施和相關(guān)編寫人員認(rèn)識(shí)再提高，及時(shí)總結(jié)和提煉相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，按照“保障有序、緊貼實(shí)用”的目標(biāo)，組織對(duì)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行交叉討論和再深化，及時(shí)固化一批規(guī)范成果，培養(yǎng)鍛煉一批創(chuàng)新技術(shù)骨干。

示范工程緊緊圍繞國(guó)網(wǎng)課題研究?jī)?nèi)容，驗(yàn)證多點(diǎn)布局分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)控和聚合關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新研究分布式電池儲(chǔ)能系統(tǒng)商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式。2019年以后，根據(jù)研究成果、支持政策和電網(wǎng)需求，省公司還將有序分步實(shí)現(xiàn)千兆瓦級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)，為河南電網(wǎng)安全運(yùn)行、削峰填谷、新能源消納以及大氣污染防治等提供有力支撐。

夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)

大量的準(zhǔn)備工作，讓夢(mèng)想終究照進(jìn)了現(xiàn)實(shí)。2018年6月，河南省發(fā)改委下發(fā)了《關(guān)于2018年開展電力需求側(cè)響應(yīng)試點(diǎn)工作的通知》，針對(duì)2018年度夏期間我省電網(wǎng)整體無(wú)備用容量，局部地區(qū)高峰時(shí)段供電存在缺口的形勢(shì)，為了保障電力供應(yīng)，在部分區(qū)域開展電力需求響應(yīng)試點(diǎn)工作。

省公司積極響應(yīng)政策文件精神，開展電力需求響應(yīng)。其中，由國(guó)網(wǎng)河南節(jié)能服務(wù)有限公司運(yùn)營(yíng)管理的儲(chǔ)能電站信陽(yáng)羅山龍山站首次參與響應(yīng)。這是國(guó)內(nèi)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能裝置首次參與電力需求側(cè)響應(yīng)，為儲(chǔ)能商業(yè)化市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)開創(chuàng)了先河。

在省公司營(yíng)銷部指導(dǎo)下，節(jié)能公司聯(lián)合信陽(yáng)供電公司、羅山縣供電公司，分別于7月27日午高峰、8月8日晚高峰時(shí)段，組織信陽(yáng)龍山儲(chǔ)能電站(標(biāo)稱容量為9.6兆瓦時(shí))連續(xù)二次分別以7.9兆瓦和9.5兆瓦成功參與了本次需求側(cè)響應(yīng)，為電池儲(chǔ)能電站的實(shí)際應(yīng)用提供了樣本。

原標(biāo)題：河南電網(wǎng)電池儲(chǔ)能電站建設(shè)探析