中國儲能網(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)，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合500余家機構(gòu)共同支持的第十四屆中國國際儲能大會暨展覽會（簡稱“CIES”）在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會以“共建儲能生態(tài)鏈，共創(chuàng)儲能新發(fā)展”為主題，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機制、資本市場、國際市場、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、示范項目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(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位線上注冊嘉賓將參加本屆CIES大會，儲能網(wǎng)視頻號線上直播11萬人參與觀看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲能產(chǎn)品，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證、飛輪儲能、液流電池、熔鹽儲熱、壓縮空氣儲能等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月12日下午，國網(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)與儲能電站建設(shè)專場分享主題報告，報告題目為《福建電化學(xué)儲能電站建設(shè)發(fā)展概況與調(diào)試試驗經(jīng)驗分享》。以下為報告主要內(nèi)容：
陳雨鴿：大家好，我是國網(wǎng)福建電科院的陳雨鴿，今天向大家匯報的是我們福建省新型儲能的一些發(fā)展概況以及相關(guān)的調(diào)試試驗經(jīng)驗。
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東南沿海區(qū)域，近鄰臺灣海峽，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)電的利用小時數(shù)也是全國第一的。同時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)?？梢赃_到快兩千萬千瓦。我們還有一個東南西北多個區(qū)域協(xié)同發(fā)展的優(yōu)勢，是東部沿海唯一的電力“外送型”省份，所以我們的儲能還有新能源產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢顯著，我們有明德時代還有首個國家級海上風(fēng)電試驗研究與試驗檢測基地。
福建省還是全國首批新型電力系統(tǒng)的三個省級示范區(qū)之一，我們的董事長也提出了要建設(shè)“三大三先”省級高質(zhì)量示范電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)，即“大平臺”、“大樞紐”、“大生態(tài)”，實現(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”大樞紐，重點就是要實現(xiàn)海上風(fēng)電的并網(wǎng)消納能力強。相應(yīng)地，海風(fēng)的發(fā)展以及匯集送出技術(shù)，以及儲能協(xié)同運行技術(shù)就是構(gòu)成了很重要的技術(shù)手段支撐。
針對我們福建省向清潔能源送出型電網(wǎng)發(fā)展的態(tài)勢，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能的協(xié)同運行來支撐電網(wǎng)的靈活調(diào)節(jié)能力。目前，我們福建省在運的新型儲能裝機規(guī)模大約有15.1萬千瓦，主要是有晉江電化學(xué)儲能電站一期、寧德霞浦儲能電站一期、寧德西洋島儲能電站和羅源電產(chǎn)的超級電容混合儲能站，另外還有十多個分散的小容量儲能項目。下面是結(jié)合這四個具體的電站開展的一些介紹。
首先是晉江儲能電站，它是依托于國家重點研發(fā)計劃所開展的一個試點示范項目，我們這里是有協(xié)同寧德時代研制了一個百兆瓦級的新型鋰電池，本期安裝660的電池柜，每個電池容量是40千瓦/160千瓦時，主要采用的是一個半戶內(nèi)的布置形式。儲能和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380伏的低壓側(cè)公共交流母線，每個母線下是并聯(lián)一個500千瓦的儲能單元系統(tǒng)，每個單元系統(tǒng)由11個電池柜并聯(lián)，每個電池柜又由16個電池模組串聯(lián)，加上一個隔離開關(guān)和一個主控箱所構(gòu)成。晉江儲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，我們對于電化學(xué)儲能參與調(diào)頻應(yīng)如何計算貢獻度，以及收益如何量化評估展開了系列的研究。對此主要提出了儲能調(diào)頻有效里程的計算方法，也為福建省的輔助服務(wù)市場規(guī)則的設(shè)計提供了一些貢獻，得到了福建省能監(jiān)辦的肯定。
下面是霞浦儲能電站，霞浦儲能電站是屬于吉瓦級的儲能工程，它主要采用的是全戶內(nèi)布置，這張圖上方是兩個儲能電池室，左下角這邊是主變和GIS室，右上角這個是配電室，總共是采用了160套的每個630千瓦/2.5兆瓦時的儲能。技術(shù)層面，這里采用的是兩個標(biāo)準化的儲能單元并聯(lián)在一個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/200兆瓦時的儲能電站。這里是它的主要的網(wǎng)絡(luò)控制架構(gòu)，主要采用了三級網(wǎng)絡(luò)控制架構(gòu)，即最上面的一個站控層，一個協(xié)控層和下面一個就地控制層。我們還在霞浦儲能電站進行多個場景應(yīng)用的研究，這里將它分成了三個獨立運行的分區(qū)，主要實現(xiàn)儲能電站靈活參與到風(fēng)電波動、調(diào)峰調(diào)頻和容量租賃等不同的應(yīng)用場景，進而實現(xiàn)儲能容量和功率價值的充分發(fā)揮。
寧德西洋島電站是一個比較典型的海島配儲的案例，因為寧德西洋島是一個海島，它是僅依靠單回的十千伏電纜和電網(wǎng)相連的。平時有海船經(jīng)過的時候，經(jīng)常會把這個海纜給鉤斷，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)儲能，通過一些策略的設(shè)計，實現(xiàn)島內(nèi)經(jīng)濟可靠的并網(wǎng)運行。
寧德西洋島采用的技術(shù)方案類似于前面說到的三層級架構(gòu)，這里主要是設(shè)計了三個運行方式。一個是并網(wǎng)運行，還有一個是離網(wǎng)運行，以及一個全島的故障停電運行，并網(wǎng)運行模式主要可以減少島內(nèi)的碳排放量，離網(wǎng)運行模式主要是實現(xiàn)孤網(wǎng)的持續(xù)自主運行，全島故障停電模式主要實現(xiàn)供電的快速恢復(fù)。
接著是羅源火電廠超級電容混合儲能項目，這里主要體現(xiàn)儲能電池對于火電機組AGC調(diào)頻的輔助作用。因為我們知道火電機組頻繁調(diào)節(jié)出力其實對其本身的機組性能是有比較大的影響的，而儲能電池是在這方面的性能較好，也比較適應(yīng)調(diào)頻場景。所以這里在羅源火電廠建設(shè)了一個五兆瓦超級電容和十五兆瓦鋰電池的混合儲能，測試儲能輔助火電機組AGC調(diào)頻性能應(yīng)用。
這個項目采用的技術(shù)方案是配置兩個混合儲能子系統(tǒng)，每個混合儲能子系統(tǒng)有三個鋰電池和一個超級電容，各個子系統(tǒng)可靈活接入兩個羅源火電廠的火電機組1、2號機的六千伏段。主要采用了集裝箱式的儲能結(jié)構(gòu)，就是分別從一個模組再到一個電簇最后再到一個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)的一些儲能，主要有晉江電化學(xué)儲能電站、寧德霞浦儲能電站和平潭共享儲能電站。
我們福建省目前在政策方面是有按新能源配儲10%以及相關(guān)的調(diào)頻、調(diào)峰輔助服務(wù)的支持，所以我們在預(yù)計未來新能源配儲政策的指導(dǎo)下，到2030年，福建省新型的儲能將達到兩百萬千瓦。
圍繞源側(cè)、網(wǎng)側(cè)和荷側(cè)的儲能資源，我們目前已實踐了一系列的研究和工作。我們也進一步開展未來針對儲能電站的應(yīng)用探索，首先是共享型儲能，依托于寧德霞浦電站，我們將探索一個以共享儲能運營為基礎(chǔ)的儲能與附近海風(fēng)及核電資源聯(lián)合運營的模式；遠期，到2025年或者2030年，我們將重點探索抽蓄和儲能的聯(lián)合運營，就是對于根據(jù)不同的定位需求，有多元化的儲能參與到靈活的市場運營中；再遠期，到2045年左右，我們會考慮氫儲聯(lián)合運營，依托福建省打造氫能全產(chǎn)業(yè)鏈，開展相關(guān)業(yè)務(wù)部署。
下面是我們關(guān)于儲能電站現(xiàn)場的一些調(diào)試試驗經(jīng)驗分享，這里歸納了幾個標(biāo)準化的流程，涵蓋了從儲能的電池單體到儲能并網(wǎng)聯(lián)調(diào)的一些測試流程。
我們主要依據(jù)的是兩個國標(biāo)，這兩個國標(biāo)是2018年的版本，預(yù)計在今年會出新版。表格中羅列的這些基本屬于規(guī)范化的測試項目，下面我將結(jié)合一些現(xiàn)場調(diào)試的實際情況，分享幾個具有代表性的案例。
一個是過載能力的測試，過載能力的測試就是需要保證儲能在它超過功率限額的情況下能夠繼續(xù)運行一段時間。我們這里是期望儲能充放電超過20%額定功率的時候持續(xù)運行一分鐘。由于能量管理系統(tǒng)策略設(shè)置的不合理，在試驗過程中，我們發(fā)現(xiàn)，電站如果有一個電池超過額定功率20%，其余儲能單元也會進行連跳的現(xiàn)象。所以，我們就把它的過載持續(xù)時間提升到大于一分鐘，這樣實際上的在超額功率運行時，儲能電站的實際過載運行時間就會滿足一分鐘的運行要求。
下面是儲能的充放電響應(yīng)時間調(diào)節(jié)時間和轉(zhuǎn)換時間的測試，這里我們是主要針對于原先的一些拓撲結(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題進行了相關(guān)的改善，從而提升了AGC響應(yīng)速度。對于儲能額定能量測試和額定功率能量轉(zhuǎn)換效率測試的問題，我們發(fā)現(xiàn)國標(biāo)里面對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。因為儲能實際上充電不是一次性充到頂?shù)?，它會有一個充電到一定水平再往下放電、再充電再放電這樣連續(xù)不斷的過程，并且這樣的過程大概會持續(xù)五次才會完全終止。所以我們設(shè)置了兩個比對性的測試方法來驗證儲能的效率水平。
最后是一次調(diào)頻測試的一些試驗。一次調(diào)頻測試是通過協(xié)控來進行PCS控制的，這里由于協(xié)控還有一個慣量響應(yīng)的功能，所以我們在測試的過程中要閉鎖這類干擾功能，同時要投入一次調(diào)頻功能。接著我們發(fā)現(xiàn)在死區(qū)附近進行測試時，如果頻率越過死區(qū)又快速地回到死區(qū)內(nèi)，一次調(diào)頻動作會立即恢復(fù)，這時候由于AGC沒有閉鎖，所以產(chǎn)生了一個，就是這張圖中藍色曲線的情況。所以我們后來的解決方法就是，在死區(qū)調(diào)頻的控制策略中，讓一次調(diào)頻之后的AGC閉鎖一段時間，就順利解決了這個在死區(qū)附近抖動的問題。
還有一個問題就是，之前我們采用了兩個品牌不同的PCS，其中有一個品牌的PCS對于協(xié)控在一次調(diào)頻動作恢復(fù)時會下發(fā)的“0功率”檢修態(tài)報文指令無法識別，這時候就會執(zhí)行置零功率的指令。所以我們這里就把無法識別正確檢修態(tài)的PCS程序進行了更改，使其可以成功地實現(xiàn)檢修態(tài)指令的識別，從而解決了上述的問題。
我的分享就是這些，謝謝大家！
