在“碳達(dá)峰、碳中和”的目標(biāo)下,以風(fēng)力、光伏為代表的新能源發(fā)電將快速增長,風(fēng)光的不穩(wěn)定性、間歇性將對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響。儲能是提升電力系統(tǒng)靈活性,提升風(fēng)光資源利用效率,增強(qiáng)供電系統(tǒng)安全可靠性的重要基礎(chǔ)設(shè)施。鋰電池作為儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵元器件,其循環(huán)壽命決定了度電使用成本,是制約其在儲能領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素。
2020年1月15日,由寧德時代參與合資建設(shè)的國內(nèi)規(guī)模最大的電網(wǎng)側(cè)站房式鋰離子電池儲能電站——福建晉江儲能電站試點(diǎn)項目一期(30MW/108MWh)順利并網(wǎng),為儲能產(chǎn)品推廣應(yīng)用提供了創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)的解決方案。項目首度成功應(yīng)用12000次超長循環(huán)壽命儲能電池,標(biāo)志著科技進(jìn)步突破產(chǎn)業(yè)化瓶頸,儲能市場發(fā)展將邁入快車道。
攻克5大關(guān)鍵技術(shù),打造行業(yè)標(biāo)桿
2016年,寧德時代承接“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計劃“智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項“100MWh級新型鋰電池規(guī)模儲能技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用”項目。歷經(jīng)四年,突破了大規(guī)模鋰電儲能在壽命、能效、安全、測試、系統(tǒng)集成等方面的關(guān)鍵技術(shù),取得五大突破性科研成果:
超長壽命電池技術(shù)
高一致性模塊集成與管理技術(shù)
高置信度電池壽命預(yù)測技術(shù)
大規(guī)模電化學(xué)儲能系統(tǒng)中單元及模塊的安全性評測方法、標(biāo)準(zhǔn)
百兆瓦時級大規(guī)模電池儲能電站統(tǒng)一調(diào)度與控制技術(shù)
項目共獲得68項發(fā)明專利,實(shí)現(xiàn)百兆瓦時級鋰電儲能系統(tǒng)在晉江30MW/108MWh儲能電站落地應(yīng)用。項目憑借全生命周期鋰離子補(bǔ)償技術(shù),成功研發(fā)的超長壽命電池,是業(yè)內(nèi)首款循環(huán)壽命達(dá)到12000次以上的磷酸鐵鋰電池,遠(yuǎn)超市場平均水平3000-6000次循環(huán)壽命的水平。按本地調(diào)度指令每天1.5-2.0次充放電,服役壽命預(yù)計超20年。
圖 :晉江百兆瓦時級儲能電站內(nèi)景
此外,項目創(chuàng)新開發(fā)的百兆瓦時級集中式統(tǒng)一調(diào)度與控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)全功率響應(yīng)時間<200毫秒(國際>500毫秒),跟蹤誤差<2%(國際>3%),為大容量儲能電站的推廣應(yīng)用提供優(yōu)質(zhì)的儲能電站集成、調(diào)控方案,推動智能電網(wǎng)大規(guī)模儲能技術(shù)的應(yīng)用。
圖:晉江百兆瓦時級儲能電站控制系統(tǒng)
在多項創(chuàng)新技術(shù)的加持下,晉江儲能電站實(shí)現(xiàn)了智慧的負(fù)荷管理,保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、高效、低成本運(yùn)行。該電站可為附近3個220kV重負(fù)荷的變電站提供調(diào)峰調(diào)頻服務(wù),平均日調(diào)頻里程可達(dá) 32000MW。
2020年,晉江百兆瓦時級儲能電站獲評國家能源局首批科技創(chuàng)新(儲能)試點(diǎn)示范項目,同年,還獲得全國首張獨(dú)立儲能電站發(fā)電業(yè)務(wù)許可證(發(fā)電類),正式開啟儲能電站商業(yè)化運(yùn)營之路。截至2021年7月1日,電站已安全運(yùn)行535天,總放電量達(dá)68.52GWh,按照一個三口之家每年用電3000度來計算,相當(dāng)于可以為超過15萬戶家庭供電。
多場景推廣應(yīng)用,助力實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)
隨著晉江百兆瓦時級儲能電站的成功落地和投運(yùn),國網(wǎng)時代華電大同300MW/600MWh儲能項目也于7月10日正式開工,實(shí)現(xiàn)了從100MWh級到600MWh級的跨越。
此外,寧德時代超長壽命儲能電池已成功推廣至發(fā)、輸、配、用多項儲能項目,為新能源發(fā)電并網(wǎng)的安全運(yùn)行及有效消納提供了全新的解決方案,推動了電化學(xué)儲能行業(yè)發(fā)展,為更大規(guī)模的GWh級項目的建設(shè)提供技術(shù)基礎(chǔ)和落地經(jīng)驗(yàn)。
同時,該技術(shù)也向新能源汽車動力電池領(lǐng)域轉(zhuǎn)化,寧德時代現(xiàn)已開發(fā)出壽命達(dá)16年、總續(xù)航里程超200萬公里的動力電池。超長壽命將梯次利用及V2X由理論變成現(xiàn)實(shí),推動電池全生命周期內(nèi)的多場景應(yīng)用。
原標(biāo)題:帶你走近晉江百兆瓦時級儲能電站項目