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編者按：鎮(zhèn)江儲能電站建設(shè)2018年4月20日啟動到2018年7月上旬各站點(diǎn)相繼投運(yùn)，短短的3個月，我國首座大型電網(wǎng)側(cè)儲能電站從無到有，成功問世。截至2019年7月底，鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能電站已經(jīng)完整運(yùn)行一周年，電站整體運(yùn)行情況良好，但在實(shí)際運(yùn)行中也發(fā)現(xiàn)了一些有待改進(jìn)的問題，最為主要的就是儲能安全問題。



鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能電站集群，是由國網(wǎng)江蘇綜合能源服務(wù)有限公司(簡稱“江蘇綜合能源”)、山東電工電氣集團(tuán)有限公司、許繼集團(tuán)有限公司共同投資建設(shè)，國網(wǎng)江蘇省電力有限公司(簡稱“國網(wǎng)江蘇電力”)以租賃方式使用，國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鎮(zhèn)江供電分公司(簡稱“國網(wǎng)鎮(zhèn)江供電”)負(fù)責(zé)屬地化運(yùn)營管理。

 

該項(xiàng)目共在鎮(zhèn)江東部地區(qū)建設(shè)了8個分散的儲能電站。其中江蘇綜合能源投資了3個站點(diǎn)、山東電工投資了3個站點(diǎn)，許繼集團(tuán)投資了兩個站點(diǎn)，8個站點(diǎn)總功率和容量分別為101兆瓦、202兆瓦時。

 

8個站點(diǎn)采用的電芯產(chǎn)品分別來自中天科技、力信能源、國軒高科、寧德時代、中航鋰電五家企業(yè)。國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院(簡稱“國網(wǎng)江蘇經(jīng)研院”)參與了其中5個站點(diǎn)的總承包、6個站點(diǎn)的設(shè)計(jì)。

 

7月23日上午9時55分，江蘇電網(wǎng)調(diào)度用電最高負(fù)荷連續(xù)第三年突破1億千瓦，成為國家電網(wǎng)有限公司首個連續(xù)三年突破1億千瓦大關(guān)的省級電網(wǎng)公司。

 

時針撥回2018年，同樣以迎峰度夏為背景，江蘇鎮(zhèn)江東部地區(qū)由于諫壁電廠機(jī)組停運(yùn)以及鎮(zhèn)江燃機(jī)無法投運(yùn)，將面臨220兆瓦的負(fù)荷缺口。為解決這一棘手問題，國網(wǎng)江蘇電力決定，利用新興電化學(xué)儲能技術(shù)解決100兆瓦負(fù)荷缺口。中國首個百兆瓦電網(wǎng)側(cè)儲能電站集群、同時也是世界容量最大的電化學(xué)儲能電站集群應(yīng)運(yùn)而生。

 

至2019年7月23日中國電力報記者來到鎮(zhèn)江實(shí)地走訪該儲能電站，該站已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行滿一周年。作為“中國首個”，鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能電站意義重大，不僅對后期國內(nèi)上馬的大型儲能電站具有重要借鑒和示范意義，同時也是我國電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展乃至新一代電力系統(tǒng)發(fā)展過程中的里程碑事件。

 

 

提起鎮(zhèn)江儲能電站建設(shè)過程中面臨的主要困難，國網(wǎng)江蘇經(jīng)研院設(shè)計(jì)中心副主任李妍坦言：“最大的壓力是時間緊。從2018年4月20日項(xiàng)目啟動，到2018年7月上旬各站點(diǎn)相繼投運(yùn)，整個項(xiàng)目從選址到定容再到設(shè)備選型、確定技術(shù)方案、建設(shè)施工、驗(yàn)收，總共只用了3個月時間，很多工作幾乎是同步開展。”

 

也正是在這短短的3個月，我國首座大型電網(wǎng)側(cè)儲能電站從無到有，成功問世。“這應(yīng)該算是第一代電網(wǎng)側(cè)儲能電站。”李妍介紹。

 

“通過第一代電網(wǎng)側(cè)儲能電站的實(shí)踐，我們也總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了第二代電站，并在建設(shè)中的江蘇電網(wǎng)側(cè)儲能二期項(xiàng)目得到實(shí)踐。”李妍表示。

 

據(jù)悉，第二代電網(wǎng)側(cè)儲能電站在設(shè)備選擇上，將傾向于更大容量、更小體積的設(shè)備。在電池電芯方面，第一代電站采用了20安時~200安時不等容量產(chǎn)品，第二代電站考慮將電芯容量門檻提高到80安時以上。在PCS(儲能變流器)方面，第一代電站主要采用500千瓦PCS，第二代電站將采用630千瓦PCS。

 

在BMS(電池管理系統(tǒng))方面，BMS不僅要扮演數(shù)據(jù)采集器的角色，還需要具備篩選關(guān)鍵數(shù)據(jù)的功能。在EMS(能量管理系統(tǒng))方面，隨著后期部分儲能電站一個站點(diǎn)功率就能達(dá)到百兆瓦，需要進(jìn)一步優(yōu)化EMS的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

 

 

鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能電站的建設(shè)初衷，主要是為了在夏季電網(wǎng)負(fù)荷高峰時“頂峰”。在2018年迎峰度夏期間，該電站運(yùn)行方式主要是每日兩充兩放“削峰填谷”。但是，中國電力報記者在采訪中了解到，自2018年10月1日后，該電站的功能正式從調(diào)峰轉(zhuǎn)變?yōu)锳GC調(diào)頻，每日調(diào)頻數(shù)百次。

 

國網(wǎng)鎮(zhèn)江供電變電運(yùn)維室儲能運(yùn)維負(fù)責(zé)人馬進(jìn)告訴中國電力報記者：“這主要是因?yàn)殒?zhèn)江新投建了一座500千伏夢溪變，負(fù)荷缺口已經(jīng)能夠頂上。”

 

中國電力報記者在采訪中發(fā)現(xiàn)，電網(wǎng)側(cè)儲能電站所能發(fā)揮的功能和作用還在進(jìn)一步拓展中。

 

國網(wǎng)江蘇經(jīng)研院規(guī)劃發(fā)展研究中心副主任謝珍建告訴中國電力報記者：“電網(wǎng)側(cè)儲能電站主要發(fā)揮的是支撐性保障電源的兜底作用。隨著特高壓線路建設(shè)的不斷推進(jìn)，一旦發(fā)生直流閉鎖沖關(guān)，在特高壓落點(diǎn)側(cè)建設(shè)的電網(wǎng)側(cè)儲能可以快速承接被甩掉的負(fù)荷。”

 

李妍對此也持相同看法，她認(rèn)為，未來事故備用或許將成為建設(shè)電網(wǎng)側(cè)儲能的首要因素。在黑啟動和降低輸配電設(shè)備投資方面，電網(wǎng)側(cè)儲能同樣能發(fā)揮較大作用。

 

馬進(jìn)介紹，除了AGC調(diào)頻，鎮(zhèn)江儲能電站正不斷進(jìn)行新的應(yīng)用功能開發(fā)。目前，該電站還發(fā)揮了新能源發(fā)電跟隨的作用，并且接入了江蘇源網(wǎng)荷儲友好互動系統(tǒng)。

 

 

截至7月底，鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能電站已經(jīng)完整運(yùn)行一周年。目前電站整體運(yùn)行情況良好，但通過一周年的實(shí)際運(yùn)行，也發(fā)現(xiàn)了一些有待改進(jìn)的問題。

 

“比較明顯的是電池一致性問題。其中最重要的問題還是電池一致性的問題。”國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院(簡稱“國網(wǎng)江蘇電科院”)設(shè)備狀態(tài)評價中心專職儲能專業(yè)負(fù)責(zé)人孫磊對中國電力報記者說，首先表現(xiàn)為電池簇間不均衡現(xiàn)象突出，部分同組并聯(lián)的電池簇充放電電流、SOC存在一定差異。長期運(yùn)行會導(dǎo)致電池電量分布不均加劇，影響電池使用壽命和整站功率輸出。

 

其次為電網(wǎng)側(cè)儲能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)較為滯后。目前現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)針對BMS告警、保護(hù)、監(jiān)控設(shè)計(jì)的規(guī)定不全，不同廠家針對電池電壓、溫度、SOC等監(jiān)測量的超限告警范圍不統(tǒng)一，亟需依靠行業(yè)參與者統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

 

在日常運(yùn)維方面，中國電力報記者走訪中發(fā)現(xiàn)，由于各個儲能站點(diǎn)的數(shù)據(jù)異常分析處理均需在站內(nèi)進(jìn)行，因此目前每個儲能電站仍需保持2~3人24小時值守，以便實(shí)時消除缺陷、定期巡視艙內(nèi)情況。

 

 

“安全歷來是電網(wǎng)企業(yè)不可逾越的底線。因此，從某種程度上說，電網(wǎng)側(cè)儲能電站的性質(zhì)即決定了其在安全保障方面要比用戶側(cè)儲能嚴(yán)格得多。尤其是在鎮(zhèn)江這種百兆瓦級別的儲能電站中，安全保障措施是重中之重。”謝珍建表示。

 

李妍介紹，在鎮(zhèn)江儲能電站投運(yùn)后，國網(wǎng)江蘇電力又投入了數(shù)百萬元進(jìn)行電化學(xué)儲能消防安全方面的課題研究，并對原有的消防、預(yù)警等安全保障措施進(jìn)行了升級改造。

 

國網(wǎng)江蘇電科院設(shè)備狀態(tài)評價中心主任劉洋在接受中國電力報記者采訪時表示，安全問題是儲能電站大規(guī)模推廣應(yīng)用需要重點(diǎn)考慮的因素，目前國內(nèi)外尚無法徹底消除電池的安全風(fēng)險，因此更加需要通過科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)研究，全面分析儲能電池的發(fā)熱機(jī)理和熱失控規(guī)律，從規(guī)律中尋找解決電池安全問題的突破點(diǎn)。

 

孫磊介紹：“在國網(wǎng)江蘇電力統(tǒng)一安排下，國網(wǎng)江蘇電科院一是在儲能電池艙原有的煙感、溫感監(jiān)測預(yù)警的基礎(chǔ)上，增加了基于一氧化碳、氫氣等特征氣體實(shí)時監(jiān)測診斷的儲能電池火災(zāi)智能預(yù)警系統(tǒng)，在原有的防護(hù)措施上增加了一道安全防線。二是建立智能分析決策平臺，通過整合儲能電站設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，開展充放電決策分析和運(yùn)行能效分析，開展對儲能電站狀態(tài)劣化的提前告警研究。”

原標(biāo)題：百兆瓦電網(wǎng)側(cè)儲能開路者