12月14日，國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程（以下簡(jiǎn)稱“示范工程”）正處于投運(yùn)前的全面聯(lián)調(diào)過程中。記者來到示范工程現(xiàn)場(chǎng)，首次走進(jìn)了工程最為神秘的兩個(gè)部分：儲(chǔ)能電站和聯(lián)合發(fā)電監(jiān)控中心。這兩個(gè)部分可以說是示范工程最大的技術(shù)亮點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)所在。多類型大規(guī)模儲(chǔ)能電站和聯(lián)合發(fā)電智能全景優(yōu)化控制系統(tǒng)都創(chuàng)造了目前的世界之最。
中國(guó)電科院電工與新材料研究所總工程師惠東博士告訴記者，在這里，我國(guó)正從過去的跟蹤模式轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新模式，從填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白升級(jí)為填補(bǔ)世界空白。
多類型化學(xué)儲(chǔ)能規(guī)模創(chuàng)世界之最
在示范工程儲(chǔ)能廠房，一排排白色電池柜井然有序地排列其中?；輺|告訴記者，這些就是目前已經(jīng)投運(yùn)的磷酸鐵鋰電池。
“按照規(guī)劃，示范工程儲(chǔ)能電站裝機(jī)功率是20兆瓦。從降低系統(tǒng)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、便于運(yùn)維、提高經(jīng)濟(jì)合理性和技術(shù)靈活性出發(fā)，我們將采用14兆瓦磷酸鐵鋰電池、4兆瓦鈉硫電池和2兆瓦液流電池，儲(chǔ)能總?cè)萘繉⑦_(dá)到95兆瓦時(shí)。”惠東說。
據(jù)了解，從目前世界儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)展來說，日、美等國(guó)已經(jīng)實(shí)施了多項(xiàng)大規(guī)模電池儲(chǔ)能系統(tǒng)接納新能源的應(yīng)用示范。日本在鈉硫電池、液流電池和改性鉛酸電池儲(chǔ)能技術(shù)方面處于國(guó)際領(lǐng)先水平；美國(guó)在鋰離子電池制造及系統(tǒng)集成方面領(lǐng)先。而我國(guó)此次建設(shè)的儲(chǔ)能電站，將是目前世界上規(guī)模最大的多類型化學(xué)儲(chǔ)能電站。
示范工程總工程師雷為民說，示范工程建設(shè)的初衷，是為了破解我國(guó)大規(guī)模新能源并網(wǎng)的問題，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)友好?？茖W(xué)研究論證顯示，通過大規(guī)模電池儲(chǔ)能集成應(yīng)用，將可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)光發(fā)電友好接入及源網(wǎng)友好互動(dòng)。“因此，儲(chǔ)能電站在示范工程處于相當(dāng)重要的地位。我們需要把風(fēng)、光、儲(chǔ)這幾種方式聯(lián)合起來，針對(duì)風(fēng)光發(fā)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性，以電池儲(chǔ)能作為載體，實(shí)現(xiàn)風(fēng)、光、儲(chǔ)多時(shí)間尺度的出力互補(bǔ)，使風(fēng)、光發(fā)電達(dá)到或者接近常規(guī)電源，并探索出最為優(yōu)化的聯(lián)合配比比例。”
儲(chǔ)能控制實(shí)現(xiàn)與新能源協(xié)調(diào)運(yùn)行
那么，儲(chǔ)能電站在示范工程中將起到什么作用？惠東表示，具體來說，儲(chǔ)能電站可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)功能：一是平滑聯(lián)合發(fā)電的波動(dòng)性，增強(qiáng)可控性，減少電力系統(tǒng)的備用容量；二是跟蹤發(fā)電計(jì)劃出力，提高聯(lián)合發(fā)電的預(yù)測(cè)性，減小出力偏差；三是參與電網(wǎng)削峰填谷，提升系統(tǒng)可調(diào)度性；四是參與系統(tǒng)調(diào)頻。
然而，這次世界首創(chuàng)的探索也為儲(chǔ)能電站建設(shè)帶來了一些難題。雷為民將已經(jīng)安裝投運(yùn)的27萬節(jié)電池生動(dòng)地比喻成一支27萬人的部隊(duì)，要指揮這樣一支規(guī)模龐大的部隊(duì)，并使其做到整齊劃一、反應(yīng)迅速，就需要非常快速的指揮。
“因此，依托國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，中國(guó)電科院自主研發(fā)了儲(chǔ)能電站監(jiān)控系統(tǒng)。作為系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的核心中樞，儲(chǔ)能電站監(jiān)控系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)全部三種儲(chǔ)能系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)控，并將在世界上首次實(shí)現(xiàn)多類型化學(xué)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同配合新能源發(fā)電的示范應(yīng)用。”惠東說。
此外，儲(chǔ)能電站還將為我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展起到示范引領(lǐng)作用。惠東表示：“我們現(xiàn)在所做的工作，不光是為了建設(shè)一個(gè)工程，而是要做一個(gè)榜樣，要讓大家學(xué)得會(huì)、學(xué)得起。”目前，我國(guó)在儲(chǔ)能電站的集成和控制技術(shù)上站到了世界前列，然而，在高端裝置制造技術(shù)上仍然落后于國(guó)外。儲(chǔ)能電站的建設(shè)，將繼續(xù)推動(dòng)儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。
全景監(jiān)控實(shí)現(xiàn)聯(lián)合發(fā)電智能優(yōu)化
示范工程聯(lián)合發(fā)電監(jiān)控中心位于示范工程綜合樓的二層，這里有大屏幕和幾臺(tái)電腦，看上去和普通的調(diào)度中心沒什么兩樣。然而，這里運(yùn)行著的聯(lián)合發(fā)電智能全景優(yōu)化控制系統(tǒng)卻是整個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程的 “大腦”，它全方位控制著示范工程內(nèi)的所有信息，首次實(shí)現(xiàn)了電源、電網(wǎng)的全景監(jiān)控、實(shí)時(shí)互動(dòng)。
雷為民告訴記者，與儲(chǔ)能電站監(jiān)控系統(tǒng)相比，聯(lián)合發(fā)電控制系統(tǒng)可以說就像一個(gè)海、陸、空三軍總指揮，對(duì)整個(gè)風(fēng)、光、儲(chǔ)和變電站進(jìn)行聯(lián)合控制。
在電腦屏幕上，記者看到，每一臺(tái)風(fēng)機(jī)所監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)風(fēng)速及風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、出力情況等各種指標(biāo)都能夠清晰地反映出來，真正做到了足不出戶，運(yùn)籌帷幄。
依托智能調(diào)度平臺(tái)，聯(lián)合發(fā)電控制系統(tǒng)可以根據(jù)風(fēng)、光發(fā)電預(yù)測(cè)，提前一天預(yù)測(cè)出第二天的發(fā)電形態(tài)，然后根據(jù)電網(wǎng)消納能力來安排儲(chǔ)能的運(yùn)行狀態(tài)。
雷為民具體解釋說，聯(lián)合發(fā)電控制系統(tǒng)采用集中決策、分布執(zhí)行的控制理念，實(shí)現(xiàn)不同組合、不同時(shí)間尺度下的多控制目標(biāo)協(xié)調(diào)聯(lián)合運(yùn)行。通過智能調(diào)度與控制手段將風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電按一定比例進(jìn)行配置，并配置適當(dāng)容量的儲(chǔ)能補(bǔ)充進(jìn)行人為干預(yù)調(diào)節(jié)，通過儲(chǔ)能補(bǔ)充的智能充放控制，跟蹤出力，平抑波動(dòng)，變隨機(jī)為可調(diào)，使風(fēng)、光聯(lián)合輸出功率過程更適合用電負(fù)荷的需要，達(dá)到削峰填谷的最佳狀態(tài)。
據(jù)透露，該工程在示范意義基礎(chǔ)上還具有一定的經(jīng)濟(jì)性。儲(chǔ)能的使用提升了風(fēng)能、太陽能的有效利用率，按目前的計(jì)算結(jié)果，風(fēng)機(jī)發(fā)電的利用率可以提高5%~10%。同時(shí)，示范工程也是為國(guó)家新能源電價(jià)政策的制定做一個(gè)真正的工程實(shí)踐。目前關(guān)于儲(chǔ)能的最新研究結(jié)果已經(jīng)上報(bào)國(guó)家有關(guān)部委。在未來有正確、合理的電價(jià)支撐基礎(chǔ)上，工程也是可以賺錢的。
