中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：7月29日上午，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)和中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)聯(lián)合組織的“第九期中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)巡回走訪調(diào)研團(tuán)”走進(jìn)山東101MW/202MWh華電滕州儲(chǔ)能項(xiàng)目。華電滕州公司副總經(jīng)理劉斌、副總工程師兼安全總監(jiān)、生技部主任徐鐵軍等領(lǐng)導(dǎo)接待了調(diào)研團(tuán)一行。
座談會(huì)上，劉斌介紹了參會(huì)人員，講解了公司的發(fā)展歷程、建設(shè)規(guī)模、儲(chǔ)能電站建設(shè)和運(yùn)維情況。中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書長(zhǎng)劉勇對(duì)儲(chǔ)能分會(huì)概況，目標(biāo)和宗旨做了介紹。各位專家分別發(fā)表對(duì)華電項(xiàng)目的見(jiàn)解以及疑問(wèn)，劉斌等領(lǐng)導(dǎo)、分管負(fù)責(zé)人做了解答。
座談會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
華電滕州公司儲(chǔ)能項(xiàng)目系中國(guó)華電集團(tuán)首個(gè)大容量電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目，也是山東省首批調(diào)峰類儲(chǔ)能示范項(xiàng)目之一。項(xiàng)目總投資約4.3億元，建設(shè)規(guī)模為101MW/202MWh，其中包括100MW/200MWh磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，同步建設(shè)1MW/2MWh液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
100MW/200MWh磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)由山東電工電氣總集成。包括電池艙、變流升壓艙和EMS系統(tǒng)三部分，其中電池選用寧德時(shí)代，變流器（PCS）選用南瑞繼保。1MW/2MWh液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)廠家為大連融科，系統(tǒng)由8個(gè)125kW/250kWh
電池艙、1個(gè)變流升壓艙、1個(gè)控制集裝箱構(gòu)成。
項(xiàng)目設(shè)備情況
鋰電池艙-a：設(shè)備組成
全廠共設(shè)置80套1.25MW/2.5MWh儲(chǔ)能電池艙，每個(gè)艙內(nèi)包括14面電池柜、2面匯流柜、1面控制柜、1套消防系統(tǒng)、4臺(tái)風(fēng)冷空調(diào)等，安裝在標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制艙中。
每面電池柜由15個(gè)電池箱（PACK）串聯(lián)而成，由1套電池管理系統(tǒng)來(lái)管理。
每個(gè)電池箱由14個(gè)電池芯串聯(lián)而成。
每個(gè)電池艙由2940（14*15*14）個(gè)電芯組成。
擁有獨(dú)立溫控系統(tǒng)、隔熱系統(tǒng)、阻燃系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等自動(dòng)控制和安全保障系統(tǒng)。
變流升壓艙-a：布置
磷酸鐵鋰系統(tǒng)共設(shè)置40套2.5MW變流升壓艙，每個(gè)艙內(nèi)包括1套組合開(kāi)關(guān)、1臺(tái)2800kVA變壓器、4臺(tái)630kW變流器、1面就地通訊柜及低壓柜。
變流升壓艙-b：原理
變流器作用即實(shí)現(xiàn)交流、直流變換。
液流系統(tǒng)-a：布置
液流系統(tǒng)主要有8臺(tái)電池艙、1臺(tái)變流升壓艙、1臺(tái)配電設(shè)備艙組成。其中單個(gè)電池艙功率125kW,每4個(gè)串聯(lián)組成一個(gè)電池單元。變流升壓艙由2臺(tái)500kW變流器、1臺(tái)1300kVA變壓器等組成。
液流系統(tǒng)-b：接線
液流系統(tǒng)4臺(tái)電池艙串聯(lián)形成1個(gè)電池單元，配合1臺(tái)500kW變流器使用，共有2組經(jīng)1臺(tái)1300kVA變壓器接入35kV母線。
液流系統(tǒng)-c：原理
充電時(shí)：正極發(fā)生氧化反應(yīng)價(jià)態(tài)升高，V4升到V5；負(fù)級(jí)進(jìn)行還原反應(yīng)價(jià)態(tài)降低，V3降到V2
放電時(shí)：正極發(fā)生還原反應(yīng)價(jià)態(tài)降低，V5降到V4；負(fù)級(jí)進(jìn)行氧化反應(yīng)價(jià)態(tài)升高，V2升到V3
液流系統(tǒng)-d優(yōu)點(diǎn)
1、功率和容量單獨(dú)設(shè)計(jì)：容量增大引起的成本增加比例低，只需要變大儲(chǔ)存罐。
2、安全性好：系統(tǒng)常溫常壓運(yùn)行，釩儲(chǔ)能介質(zhì)無(wú)燃燒和爆炸的危險(xiǎn)。
3、使用壽命長(zhǎng)：全釩液流儲(chǔ)能電池的活性物質(zhì)存在于液體中，電解質(zhì)金屬離子只有釩離子一種，故充放電時(shí)無(wú)其它電池常有的物相變化，循環(huán)次數(shù)大于 10000 次，壽命不低于 15年。
4、充放電性能好：可深度放電而不損壞電池，自放電率低。
5、容量可恢復(fù)：通過(guò)對(duì)釩儲(chǔ)能介質(zhì)進(jìn)行在線的化學(xué)處理，可以恢復(fù)電池的容量至初始水平。
6、環(huán)境友好：當(dāng)電池結(jié)束使用壽命后，釩電解質(zhì)溶液可以回收，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單化學(xué)處理后可循環(huán)使用。
儲(chǔ)能項(xiàng)目并網(wǎng)試驗(yàn)
分為兩部分：?jiǎn)误w試驗(yàn)和整站試驗(yàn)。
1、單體試驗(yàn)
隨機(jī)抽取#20變流升壓艙，進(jìn)行電網(wǎng)適應(yīng)性測(cè)試、低電壓穿越測(cè)試、高電壓穿越測(cè)試。
必備條件：至少經(jīng)過(guò)三次完整充放電，消防系統(tǒng)安全投入運(yùn)行。
試驗(yàn)方法：將測(cè)試車串聯(lián)在#20 變流升壓艙負(fù)荷開(kāi)關(guān)與#20 變流升壓艙變壓器之間，通過(guò)測(cè)試車調(diào)節(jié)#20 變流升壓艙的變壓器輸入電壓。
2、整站試驗(yàn)
整站試驗(yàn)共包含8項(xiàng)，所有試驗(yàn)一次通過(guò)。
儲(chǔ)能電站亮點(diǎn)-多級(jí)安全防
1、安全防護(hù)重點(diǎn)
安全防護(hù)體系建設(shè)重點(diǎn)在于防范電池?zé)崾Э氐陌l(fā)生，對(duì)于如何防范電池?zé)崾Э兀覀冋J(rèn)為應(yīng)以防為主，以消輔之，消防結(jié)合的策略。
2、完善的電池管理系統(tǒng)（BMS）
電池中的鋰是以離子的形態(tài)出現(xiàn)，而發(fā)生過(guò)充時(shí)，負(fù)極表面部分鋰離子形成枝晶。隨著鋰枝晶的不斷生長(zhǎng)，電解液與電極之間的隔膜被刺破，于是電池正負(fù)極連通造成內(nèi)部短路。鋰離子電池發(fā)生短路后，短路電流使得內(nèi)部溫度急劇升高。本項(xiàng)目BMS品牌是寧德時(shí)代，能更好的和電池進(jìn)行匹配。同時(shí)認(rèn)真復(fù)核電池電壓參數(shù)設(shè)置，確保電池不過(guò)充。
3、電池溫度控制是關(guān)鍵
電池化學(xué)反應(yīng)生成大量熱量，熱量如果不能及時(shí)散發(fā)，使得電池的溫度越來(lái)越高。不僅電池性能退化、容量降低、循環(huán)壽命也會(huì)縮短，還有可能因電池的熱失控問(wèn)題而導(dǎo)致燃燒、爆炸等危險(xiǎn)事故。
（1）提高電池艙保溫效果：端墻、側(cè)墻、頂部全部采用T50mm厚的三明治保溫板，底架采用T100mm巖棉+T2mm的鋼板，并采用滿焊進(jìn)行封閉；
（2）配置4臺(tái)12.5kW空調(diào)，冷風(fēng)從兩側(cè)至電池模組，實(shí)現(xiàn)電池芯溫差在4℃以內(nèi)，更好保持電池芯一致性
電池艙溫度設(shè)置要精確。目前電池艙設(shè)置24℃啟動(dòng)空調(diào)，20℃停止空調(diào)，目前充放電時(shí)電芯溫度28℃-32℃，設(shè)備靜置時(shí)電芯溫度20℃-24℃。
4、抓好變流器溫度控制
（1）問(wèn)題：滿功率充電時(shí)變流器溫度達(dá)到80℃問(wèn)題（氣溫15℃下）。
（2）經(jīng)過(guò)認(rèn)真排查，有兩個(gè)主要原因：
a.滿功率充電時(shí)，PCS電壓降低至360V；
b.PCS和變壓器出風(fēng)口的熱風(fēng)進(jìn)入PCS冷卻風(fēng)入口。
（3）解決措施
a.充電時(shí)投入AVC，提高PCS電壓至380V；
b.調(diào)整PCS和變壓器出風(fēng)口方向，減少熱風(fēng)進(jìn)入PCS冷卻風(fēng)入口。
（4）改造效果
滿功率充電時(shí)變流器溫度降低到70℃（氣溫18℃下）
5、電池簇消防
每個(gè)電池艙采用7個(gè)復(fù)合型氣體探測(cè)器和7個(gè)噴頭布置在每?jī)蓚€(gè)電池簇的位置，當(dāng)所在簇的探測(cè)器探測(cè)到熱失控信號(hào)，七氟丙烷系統(tǒng)對(duì)熱失控位置進(jìn)行靶向定點(diǎn)噴灑滅火。
鋰離子電池儲(chǔ)能艙
項(xiàng)目包括儲(chǔ)能電池集裝箱、PCS集裝箱、干式變壓器集裝箱、高壓開(kāi)關(guān)柜集裝箱及110千伏升壓站1座，設(shè)計(jì)年限25年。
該項(xiàng)目一次能充200MWh的電量，可滿足約1000戶家庭一個(gè)月用電。項(xiàng)目可年增加消納新能源電量1億千瓦時(shí)，壓減煤炭消費(fèi)約3.1萬(wàn)噸，減排二氧化碳約8.9萬(wàn)噸，二氧化硫222噸，粉塵38噸。
儲(chǔ)能電站并網(wǎng)驗(yàn)收試驗(yàn)之后，儲(chǔ)能電站充電電量2439.01萬(wàn)KWh，放電電量1890.99萬(wàn)KWh，綜合效率76.95%，平均結(jié)算充電電價(jià)0.453元/KWh（平均充電電量電價(jià)0.129元/KWh），平均結(jié)算放電電價(jià)1.275元/KWh（平均放電電量電價(jià)0.508元/KWh）。儲(chǔ)能電站運(yùn)行小時(shí)數(shù)470.49h，充放次數(shù)238次，調(diào)度下達(dá)指令238次，充放響應(yīng)成功率100%。
劉斌陪同調(diào)研團(tuán)專家參觀了鋰離子電池儲(chǔ)能艙、釩液流電池儲(chǔ)能艙，綜合電氣樓集控室等。雙方從項(xiàng)目的示范效應(yīng)，安全消防，商業(yè)化模式，運(yùn)維管理，儲(chǔ)能溫控效率提升，電價(jià)支持政策，項(xiàng)目成本，運(yùn)營(yíng)中遇到的困難和短板方面進(jìn)行交流，探索儲(chǔ)能電站的發(fā)展趨勢(shì)。
參觀儲(chǔ)能電站
參觀運(yùn)維操作系統(tǒng)
項(xiàng)目的成功運(yùn)營(yíng)，成為引領(lǐng)行業(yè)的標(biāo)桿，突破了儲(chǔ)能電站沒(méi)有商業(yè)化模式的瓶頸，在探索儲(chǔ)能研究方面走在全國(guó)前端。
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在前進(jìn)過(guò)程中，必然會(huì)遇到阻礙和困難。華電項(xiàng)目也一樣，遇到了項(xiàng)目未實(shí)現(xiàn)盈利，未達(dá)成收支平衡，現(xiàn)有的正常和技術(shù)難以滿足規(guī)?；枨?，與國(guó)網(wǎng)合作協(xié)調(diào)困難，政策變換不明朗，運(yùn)營(yíng)成本高，風(fēng)冷溫控導(dǎo)致效率降低，北方地區(qū)季節(jié)對(duì)溫控的影響等困難。
此次調(diào)研，調(diào)研團(tuán)專家針對(duì)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)，提出建議和措施。總結(jié)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)化推行經(jīng)驗(yàn)，將其模式復(fù)制到其他項(xiàng)目當(dāng)中，促進(jìn)儲(chǔ)能電站產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
公開(kāi)資料顯示：華電滕州公司前身是始建于1958年的滕縣發(fā)電廠，總裝機(jī)容量100萬(wàn)千瓦，年發(fā)電能力55億千瓦時(shí)，最大供熱能力960萬(wàn)吉焦，承擔(dān)起滕州城區(qū)100%供熱任務(wù)，連續(xù)安全生產(chǎn)天數(shù)突破24周年，位列華電集團(tuán)火電企業(yè)第一名。
問(wèn)：項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模達(dá)到101MW/202MWh，電站是如何保障安全消防的？
儲(chǔ)能電站在設(shè)計(jì)選址時(shí)，就考慮到安全和防火防爆要求，采用2套消防設(shè)置，一套作為主消防，用于對(duì)于CO等可燃性氣體進(jìn)行判斷。二是微粒子探測(cè)，靈敏度高，對(duì)電池艙內(nèi)的細(xì)微動(dòng)靜都能預(yù)防。同時(shí)，項(xiàng)目嚴(yán)格遵循國(guó)家儲(chǔ)能電站安全管理要求，執(zhí)行安全標(biāo)準(zhǔn)。
問(wèn)：項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，在成本管理，降本增效方面是如何做的？
項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，在電力市場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)貨交易。不過(guò)在當(dāng)前政策下，自運(yùn)營(yíng)以來(lái)，項(xiàng)目處于虧損狀態(tài)。降本增效是項(xiàng)目當(dāng)前的重要任務(wù)，項(xiàng)目嘗試從空調(diào)消耗電量，電池充放電模式，峰谷調(diào)度等方面入手，探索運(yùn)維管控的最佳方案，達(dá)到盈利目的。
問(wèn)：華電儲(chǔ)能項(xiàng)目的意義？
華電儲(chǔ)能電站系中國(guó)華電首個(gè)大容量集中共享式電化學(xué)調(diào)峰類儲(chǔ)能項(xiàng)目，也是山東省首批儲(chǔ)能示范項(xiàng)目之一。該儲(chǔ)能電站投產(chǎn)后，華電滕州公司超前謀劃、周密部署，成立現(xiàn)貨交易小組，對(duì)儲(chǔ)能電站運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行全面測(cè)算，積極與山東省電力調(diào)控中心和交易中心溝通交流，在創(chuàng)新火電與儲(chǔ)能項(xiàng)目相融合的運(yùn)行管理模式的同時(shí)，第一時(shí)間在山東電力交易中心現(xiàn)貨平臺(tái)完成獨(dú)立儲(chǔ)能設(shè)施信息注冊(cè)并順利通過(guò)審核，使滕源華電儲(chǔ)能電站成為首批進(jìn)入電力現(xiàn)貨交易注冊(cè)公示名單的獨(dú)立儲(chǔ)能設(shè)施。
問(wèn)：項(xiàng)目在調(diào)峰業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)如何？
項(xiàng)目調(diào)峰作用舉足輕重，作為山東首批5個(gè)調(diào)峰儲(chǔ)能示范項(xiàng)目中首個(gè)并網(wǎng)項(xiàng)目，滕源儲(chǔ)能建設(shè)規(guī)模101兆瓦/202兆瓦時(shí)，一次充電20萬(wàn)千瓦時(shí)，年消納新能源電量1億千瓦時(shí)，壓減煤炭消費(fèi)約3.1萬(wàn)噸，自去年2021年12月20日實(shí)現(xiàn)首套儲(chǔ)能單元并網(wǎng)試運(yùn)以來(lái)，成為遠(yuǎn)近聞名的“超級(jí)充電寶”。
在今年春節(jié)期間新能源調(diào)峰作用再次凸顯。作為山東唯一所屬區(qū)市全部列為整縣光伏試點(diǎn)的地市，棗莊分布式光伏發(fā)展迅猛，目前累計(jì)并網(wǎng)分布式光伏戶數(shù)49697戶、并網(wǎng)容量124.09千瓦。
問(wèn)：項(xiàng)目的發(fā)展方向?qū)?chǔ)能領(lǐng)域的影響有哪些？
項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)中不斷優(yōu)化整改，由于并無(wú)成功案例可借鑒，華電集團(tuán)也在探索經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)向同行儲(chǔ)電站交流經(jīng)驗(yàn)，讓其少走彎路，提升管理體系效率，共同探索儲(chǔ)能電站的未來(lái)發(fā)展。
項(xiàng)目參與山東電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)基礎(chǔ)上推進(jìn)儲(chǔ)能電站“共享”，將容量租賃給風(fēng)電、光伏等新能源企業(yè)，降低企業(yè)自建配套儲(chǔ)能投資及運(yùn)維成本，實(shí)現(xiàn)“新能源電站+儲(chǔ)能電站”互補(bǔ)共贏。同時(shí)，充分發(fā)揮儲(chǔ)能電站以示范促應(yīng)用、以應(yīng)用促發(fā)展、以發(fā)展促提升作用，輻射帶動(dòng)棗莊周邊及全省儲(chǔ)能、鋰電等產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
問(wèn)：項(xiàng)目對(duì)山東電力市場(chǎng)以及全國(guó)的影響和作用有哪些？
儲(chǔ)能作為智能電網(wǎng)、可再生能源高占比能源系統(tǒng)、‘互聯(lián)網(wǎng)+’智慧能源的關(guān)鍵支撐技術(shù)和重要組成部分，可為電網(wǎng)運(yùn)行提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、黑啟動(dòng)、需求響應(yīng)支撐等多種服務(wù)，是提升電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性、安全性，力促清潔能源消納，加快能源結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型的重要抓手。項(xiàng)目可為電網(wǎng)運(yùn)行提供調(diào)峰、備用、黑啟動(dòng)、需求響應(yīng)支撐等多種服務(wù)，極大提升傳統(tǒng)電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。
參加本期調(diào)研的專家有中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書長(zhǎng)劉勇、湘能楚天電力科技有限公司總工程師王占治、博格思眾（中國(guó)）副總經(jīng)理宋曉、三花新能源熱管科技（杭州）有限公司副總經(jīng)理高強(qiáng)、廈門科華數(shù)能科技有限公司市場(chǎng)總監(jiān)鄭智晟、北京天潤(rùn)新能投資有限公司氫儲(chǔ)事業(yè)部總監(jiān)劉源鑫、青鳥(niǎo)消防股份有限公司儲(chǔ)能技術(shù)總監(jiān)申志文、三河同飛制冷股份有限公司銷售經(jīng)理馬艷杰、新風(fēng)光電子科技股份有限公司產(chǎn)品總監(jiān)石廣保、廣州恒運(yùn)儲(chǔ)能科技有限公司經(jīng)營(yíng)管理部經(jīng)理謝嘉煒、杭州中恒云能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司微電網(wǎng)技術(shù)總監(jiān)吳栓柱、廈門海辰新能源科技有限公司高級(jí)經(jīng)理林亮平、森薩塔科技（常州）有限公司研發(fā)總監(jiān)蔡華勤、國(guó)安達(dá)股份有限公司鋰電池火災(zāi)防控事業(yè)部營(yíng)銷總經(jīng)理陳佩楠、華鑫證券電力設(shè)備分析師張涵、中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書處博樂(lè)、安紅麗、劉銳玲、王瀚。
特別感謝廈門科華數(shù)能科技有限公司、上海派能能源科技股份有限公司、廈門海辰新能源科技有限公司、湘能楚天電力科技有限公司、博格思眾（中國(guó)）、三花新能源熱管理科技（杭州）有限公司、北京天潤(rùn)新能投資有限公司、青鳥(niǎo)消防股份有限公司、三河同飛制冷股份有限公司、廣州恒運(yùn)儲(chǔ)能科技有限公司、杭州中恒云能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司、森薩塔科技（常州）有限公司、國(guó)安達(dá)股份有限公司、華鑫證券、中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心對(duì)本次調(diào)研工作的大力支持。
