中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：3月10-13日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司指導(dǎo)，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦并聯(lián)合500余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十四屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)暨展覽會(huì)（簡(jiǎn)稱“CIES”）在杭州國(guó)際博覽中心召開(kāi)。
CIES大會(huì)以“共建儲(chǔ)能生態(tài)鏈，共創(chuàng)儲(chǔ)能新發(fā)展”為主題，針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)等重點(diǎn)、熱點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題展開(kāi)充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機(jī)制、資本市場(chǎng)、國(guó)際市場(chǎng)、成本疏導(dǎo)、智能化系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、示范項(xiàng)目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來(lái)自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國(guó)內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的2011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)， 53417位線上注冊(cè)嘉賓將參加本屆CIES大會(huì)，儲(chǔ)能網(wǎng)視頻號(hào)線上直播11萬(wàn)人參與觀看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲(chǔ)能產(chǎn)品，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測(cè)認(rèn)證、飛輪儲(chǔ)能、液流電池、熔鹽儲(chǔ)熱、壓縮空氣儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月12日下午，國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究所專家陳雨鴿受邀在新型電力系統(tǒng)與儲(chǔ)能電站建設(shè)專場(chǎng)分享主題報(bào)告，報(bào)告題目為《福建電化學(xué)儲(chǔ)能電站建設(shè)發(fā)展概況與調(diào)試試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)分享》。以下為報(bào)告主要內(nèi)容：
陳雨鴿：大家好，我是國(guó)網(wǎng)福建電科院的陳雨鴿，今天向大家匯報(bào)的是我們福建省新型儲(chǔ)能的一些發(fā)展概況以及相關(guān)的調(diào)試試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。
首先向大家介紹一下我們福建省的一些資源情況，我們福建省是地處祖國(guó)東南沿海區(qū)域，近鄰臺(tái)灣海峽，具有轄管效應(yīng)，所以我們的海上風(fēng)電是比較豐富的，海上風(fēng)電的利用小時(shí)數(shù)也是全國(guó)第一的。同時(shí)我們的福建具有八山一水一分田的地理特色，所以我們有很多的抽蓄，抽蓄的規(guī)模可以達(dá)到快兩千萬(wàn)千瓦。我們還有一個(gè)東南西北多個(gè)區(qū)域協(xié)同發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，是東部沿海唯一的電力“外送型”省份，所以我們的儲(chǔ)能還有新能源產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)顯著，我們有明德時(shí)代還有首個(gè)國(guó)家級(jí)海上風(fēng)電試驗(yàn)研究與試驗(yàn)檢測(cè)基地。
福建省還是全國(guó)首批新型電力系統(tǒng)的三個(gè)省級(jí)示范區(qū)之一，我們的董事長(zhǎng)也提出了要建設(shè)“三大三先”省級(jí)高質(zhì)量示范電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)，即“大平臺(tái)”、“大樞紐”、“大生態(tài)”，實(shí)現(xiàn)清潔低碳、安全穩(wěn)定和效益水平領(lǐng)先。其中，建設(shè)“三強(qiáng)”大樞紐，重點(diǎn)就是要實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電的并網(wǎng)消納能力強(qiáng)。相應(yīng)地，海風(fēng)的發(fā)展以及匯集送出技術(shù)，以及儲(chǔ)能協(xié)同運(yùn)行技術(shù)就是構(gòu)成了很重要的技術(shù)手段支撐。
針對(duì)我們福建省向清潔能源送出型電網(wǎng)發(fā)展的態(tài)勢(shì)，則需要配置相應(yīng)與外送規(guī)模相匹配的靈活調(diào)節(jié)資源。我們預(yù)期是利用抽蓄和新型儲(chǔ)能的協(xié)同運(yùn)行來(lái)支撐電網(wǎng)的靈活調(diào)節(jié)能力。目前，我們福建省在運(yùn)的新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模大約有15.1萬(wàn)千瓦，主要是有晉江電化學(xué)儲(chǔ)能電站一期、寧德霞浦儲(chǔ)能電站一期、寧德西洋島儲(chǔ)能電站和羅源電產(chǎn)的超級(jí)電容混合儲(chǔ)能站，另外還有十多個(gè)分散的小容量?jī)?chǔ)能項(xiàng)目。下面是結(jié)合這四個(gè)具體的電站開(kāi)展的一些介紹。
首先是晉江儲(chǔ)能電站，它是依托于國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃所開(kāi)展的一個(gè)試點(diǎn)示范項(xiàng)目，我們這里是有協(xié)同寧德時(shí)代研制了一個(gè)百兆瓦級(jí)的新型鋰電池，本期安裝660的電池柜，每個(gè)電池容量是40千瓦/160千瓦時(shí)，主要采用的是一個(gè)半戶內(nèi)的布置形式。儲(chǔ)能和GIS是戶內(nèi)布置的，主變壓器是戶外布置的。技術(shù)層面上，這里采用的是低壓并聯(lián)匯集升壓接入的方案，就是這邊有一個(gè)380伏的低壓側(cè)公共交流母線，每個(gè)母線下是并聯(lián)一個(gè)500千瓦的儲(chǔ)能單元系統(tǒng)，每個(gè)單元系統(tǒng)由11個(gè)電池柜并聯(lián)，每個(gè)電池柜又由16個(gè)電池模組串聯(lián)，加上一個(gè)隔離開(kāi)關(guān)和一個(gè)主控箱所構(gòu)成。晉江儲(chǔ)能電站我們目前采用的商業(yè)模式主要是在系統(tǒng)的二次調(diào)頻應(yīng)用，我們對(duì)于電化學(xué)儲(chǔ)能參與調(diào)頻應(yīng)如何計(jì)算貢獻(xiàn)度，以及收益如何量化評(píng)估展開(kāi)了系列的研究。對(duì)此主要提出了儲(chǔ)能調(diào)頻有效里程的計(jì)算方法，也為福建省的輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)則的設(shè)計(jì)提供了一些貢獻(xiàn)，得到了福建省能監(jiān)辦的肯定。
下面是霞浦儲(chǔ)能電站，霞浦儲(chǔ)能電站是屬于吉瓦級(jí)的儲(chǔ)能工程，它主要采用的是全戶內(nèi)布置，這張圖上方是兩個(gè)儲(chǔ)能電池室，左下角這邊是主變和GIS室，右上角這個(gè)是配電室，總共是采用了160套的每個(gè)630千瓦/2.5兆瓦時(shí)的儲(chǔ)能。技術(shù)層面，這里采用的是兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的儲(chǔ)能單元并聯(lián)在一個(gè)35千伏的出線，共十回的35千伏出線構(gòu)成了整體的功率和容量為100兆瓦/200兆瓦時(shí)的儲(chǔ)能電站。這里是它的主要的網(wǎng)絡(luò)控制架構(gòu)，主要采用了三級(jí)網(wǎng)絡(luò)控制架構(gòu)，即最上面的一個(gè)站控層，一個(gè)協(xié)控層和下面一個(gè)就地控制層。我們還在霞浦儲(chǔ)能電站進(jìn)行多個(gè)場(chǎng)景應(yīng)用的研究，這里將它分成了三個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的分區(qū)，主要實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站靈活參與到風(fēng)電波動(dòng)、調(diào)峰調(diào)頻和容量租賃等不同的應(yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能容量和功率價(jià)值的充分發(fā)揮。
寧德西洋島電站是一個(gè)比較典型的海島配儲(chǔ)的案例，因?yàn)閷幍挛餮髰u是一個(gè)海島，它是僅依靠單回的十千伏電纜和電網(wǎng)相連的。平時(shí)有海船經(jīng)過(guò)的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)把這個(gè)海纜給鉤斷，所以它的供電可靠性也比較差。相應(yīng)地，我們就對(duì)寧德西洋島配置了一定的風(fēng)電、光伏和一些小容量的電化學(xué)儲(chǔ)能，通過(guò)一些策略的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)島內(nèi)經(jīng)濟(jì)可靠的并網(wǎng)運(yùn)行。
寧德西洋島采用的技術(shù)方案類似于前面說(shuō)到的三層級(jí)架構(gòu)，這里主要是設(shè)計(jì)了三個(gè)運(yùn)行方式。一個(gè)是并網(wǎng)運(yùn)行，還有一個(gè)是離網(wǎng)運(yùn)行，以及一個(gè)全島的故障停電運(yùn)行，并網(wǎng)運(yùn)行模式主要可以減少島內(nèi)的碳排放量，離網(wǎng)運(yùn)行模式主要是實(shí)現(xiàn)孤網(wǎng)的持續(xù)自主運(yùn)行，全島故障停電模式主要實(shí)現(xiàn)供電的快速恢復(fù)。
接著是羅源火電廠超級(jí)電容混合儲(chǔ)能項(xiàng)目，這里主要體現(xiàn)儲(chǔ)能電池對(duì)于火電機(jī)組AGC調(diào)頻的輔助作用。因?yàn)槲覀冎阑痣姍C(jī)組頻繁調(diào)節(jié)出力其實(shí)對(duì)其本身的機(jī)組性能是有比較大的影響的，而儲(chǔ)能電池是在這方面的性能較好，也比較適應(yīng)調(diào)頻場(chǎng)景。所以這里在羅源火電廠建設(shè)了一個(gè)五兆瓦超級(jí)電容和十五兆瓦鋰電池的混合儲(chǔ)能，測(cè)試儲(chǔ)能輔助火電機(jī)組AGC調(diào)頻性能應(yīng)用。
這個(gè)項(xiàng)目采用的技術(shù)方案是配置兩個(gè)混合儲(chǔ)能子系統(tǒng)，每個(gè)混合儲(chǔ)能子系統(tǒng)有三個(gè)鋰電池和一個(gè)超級(jí)電容，各個(gè)子系統(tǒng)可靈活接入兩個(gè)羅源火電廠的火電機(jī)組1、2號(hào)機(jī)的六千伏段。主要采用了集裝箱式的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，就是分別從一個(gè)模組再到一個(gè)電簇最后再到一個(gè)電池艙或者電容艙的形式。
下面是我們福建省現(xiàn)在正在建設(shè)的一些儲(chǔ)能，主要有晉江電化學(xué)儲(chǔ)能電站、寧德霞浦儲(chǔ)能電站和平潭共享儲(chǔ)能電站。
我們福建省目前在政策方面是有按新能源配儲(chǔ)10%以及相關(guān)的調(diào)頻、調(diào)峰輔助服務(wù)的支持，所以我們?cè)陬A(yù)計(jì)未來(lái)新能源配儲(chǔ)政策的指導(dǎo)下，到2030年，福建省新型的儲(chǔ)能將達(dá)到兩百萬(wàn)千瓦。
圍繞源側(cè)、網(wǎng)側(cè)和荷側(cè)的儲(chǔ)能資源，我們目前已實(shí)踐了一系列的研究和工作。我們也進(jìn)一步開(kāi)展未來(lái)針對(duì)儲(chǔ)能電站的應(yīng)用探索，首先是共享型儲(chǔ)能，依托于寧德霞浦電站，我們將探索一個(gè)以共享儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)為基礎(chǔ)的儲(chǔ)能與附近海風(fēng)及核電資源聯(lián)合運(yùn)營(yíng)的模式；遠(yuǎn)期，到2025年或者2030年，我們將重點(diǎn)探索抽蓄和儲(chǔ)能的聯(lián)合運(yùn)營(yíng)，就是對(duì)于根據(jù)不同的定位需求，有多元化的儲(chǔ)能參與到靈活的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)中；再遠(yuǎn)期，到2045年左右，我們會(huì)考慮氫儲(chǔ)聯(lián)合運(yùn)營(yíng)，依托福建省打造氫能全產(chǎn)業(yè)鏈，開(kāi)展相關(guān)業(yè)務(wù)部署。
下面是我們關(guān)于儲(chǔ)能電站現(xiàn)場(chǎng)的一些調(diào)試試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)分享，這里歸納了幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的流程，涵蓋了從儲(chǔ)能的電池單體到儲(chǔ)能并網(wǎng)聯(lián)調(diào)的一些測(cè)試流程。
我們主要依據(jù)的是兩個(gè)國(guó)標(biāo)，這兩個(gè)國(guó)標(biāo)是2018年的版本，預(yù)計(jì)在今年會(huì)出新版。表格中羅列的這些基本屬于規(guī)范化的測(cè)試項(xiàng)目，下面我將結(jié)合一些現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的實(shí)際情況，分享幾個(gè)具有代表性的案例。
一個(gè)是過(guò)載能力的測(cè)試，過(guò)載能力的測(cè)試就是需要保證儲(chǔ)能在它超過(guò)功率限額的情況下能夠繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。我們這里是期望儲(chǔ)能充放電超過(guò)20%額定功率的時(shí)候持續(xù)運(yùn)行一分鐘。由于能量管理系統(tǒng)策略設(shè)置的不合理，在試驗(yàn)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)，電站如果有一個(gè)電池超過(guò)額定功率20%，其余儲(chǔ)能單元也會(huì)進(jìn)行連跳的現(xiàn)象。所以，我們就把它的過(guò)載持續(xù)時(shí)間提升到大于一分鐘，這樣實(shí)際上的在超額功率運(yùn)行時(shí)，儲(chǔ)能電站的實(shí)際過(guò)載運(yùn)行時(shí)間就會(huì)滿足一分鐘的運(yùn)行要求。
下面是儲(chǔ)能的充放電響應(yīng)時(shí)間調(diào)節(jié)時(shí)間和轉(zhuǎn)換時(shí)間的測(cè)試，這里我們是主要針對(duì)于原先的一些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，比如其中的前置轉(zhuǎn)換模塊功能限制，以及原先PCS設(shè)定的速率不夠合理等問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)的改善，從而提升了AGC響應(yīng)速度。對(duì)于儲(chǔ)能額定能量測(cè)試和額定功率能量轉(zhuǎn)換效率測(cè)試的問(wèn)題，我們發(fā)現(xiàn)國(guó)標(biāo)里面對(duì)于額定功率充電到充電終止條件的“終止條件”定義并不是非常地明確。因?yàn)閮?chǔ)能實(shí)際上充電不是一次性充到頂?shù)?，它?huì)有一個(gè)充電到一定水平再往下放電、再充電再放電這樣連續(xù)不斷的過(guò)程，并且這樣的過(guò)程大概會(huì)持續(xù)五次才會(huì)完全終止。所以我們?cè)O(shè)置了兩個(gè)比對(duì)性的測(cè)試方法來(lái)驗(yàn)證儲(chǔ)能的效率水平。
最后是一次調(diào)頻測(cè)試的一些試驗(yàn)。一次調(diào)頻測(cè)試是通過(guò)協(xié)控來(lái)進(jìn)行PCS控制的，這里由于協(xié)控還有一個(gè)慣量響應(yīng)的功能，所以我們?cè)跍y(cè)試的過(guò)程中要閉鎖這類干擾功能，同時(shí)要投入一次調(diào)頻功能。接著我們發(fā)現(xiàn)在死區(qū)附近進(jìn)行測(cè)試時(shí)，如果頻率越過(guò)死區(qū)又快速地回到死區(qū)內(nèi)，一次調(diào)頻動(dòng)作會(huì)立即恢復(fù)，這時(shí)候由于AGC沒(méi)有閉鎖，所以產(chǎn)生了一個(gè)，就是這張圖中藍(lán)色曲線的情況。所以我們后來(lái)的解決方法就是，在死區(qū)調(diào)頻的控制策略中，讓一次調(diào)頻之后的AGC閉鎖一段時(shí)間，就順利解決了這個(gè)在死區(qū)附近抖動(dòng)的問(wèn)題。
還有一個(gè)問(wèn)題就是，之前我們采用了兩個(gè)品牌不同的PCS，其中有一個(gè)品牌的PCS對(duì)于協(xié)控在一次調(diào)頻動(dòng)作恢復(fù)時(shí)會(huì)下發(fā)的“0功率”檢修態(tài)報(bào)文指令無(wú)法識(shí)別，這時(shí)候就會(huì)執(zhí)行置零功率的指令。所以我們這里就把無(wú)法識(shí)別正確檢修態(tài)的PCS程序進(jìn)行了更改，使其可以成功地實(shí)現(xiàn)檢修態(tài)指令的識(shí)別，從而解決了上述的問(wèn)題。
我的分享就是這些，謝謝大家！
