中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2023年3月，廣西玉林天堂頂風(fēng)電場(chǎng)單風(fēng)機(jī)配飛輪一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)調(diào)節(jié)項(xiàng)目正式投入運(yùn)營(yíng)。作為廣西首個(gè)采用單風(fēng)機(jī)配飛輪儲(chǔ)能的方式解決一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)能力的風(fēng)電場(chǎng)，項(xiàng)目的成功投運(yùn)標(biāo)志著飛輪儲(chǔ)能技術(shù)在中國(guó)新能源市場(chǎng)的應(yīng)用邁上了新的里程碑。
天堂頂風(fēng)電場(chǎng)簡(jiǎn)介
天堂頂風(fēng)電項(xiàng)目位于廣西玉林大容山脈，是廣西壯族自治區(qū)2020年“五網(wǎng)大會(huì)戰(zhàn)”和第二批統(tǒng)籌推進(jìn)重大項(xiàng)目。天堂頂風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目由國(guó)能思達(dá)科技有限公司負(fù)責(zé)開發(fā)運(yùn)營(yíng)。項(xiàng)目裝機(jī)容量80兆瓦，安裝20臺(tái)2.65兆瓦和9臺(tái)3.0兆瓦風(fēng)機(jī)，與六坪頂風(fēng)電項(xiàng)目共用送出線路，擴(kuò)建110千伏升壓站。2020年4月28日全面開工建設(shè)，6月7日首臺(tái)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)澆筑完成，10月21日首臺(tái)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)發(fā)電。
國(guó)能思達(dá)科技有限公司隸屬于國(guó)家能源集團(tuán),是全球領(lǐng)先的風(fēng)電整體解決提供商——國(guó)能聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司的全資子公司。思達(dá)公司作為從事新能源專業(yè)化運(yùn)維與技術(shù)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，自成立以來始終圍繞新能源運(yùn)維服務(wù)、工程技術(shù)服務(wù)、機(jī)組性能提升改造、老舊機(jī)組整體解決服務(wù)、大部件檢修及維修再制造、備品備件供應(yīng)、風(fēng)電技術(shù)培訓(xùn)等業(yè)務(wù)領(lǐng)域深耕十余年，累計(jì)服務(wù)國(guó)內(nèi)外風(fēng)電項(xiàng)目400余個(gè)，運(yùn)維容量超過25GW。
采用飛輪儲(chǔ)能技術(shù)的風(fēng)儲(chǔ)一體化系統(tǒng)具有哪些優(yōu)勢(shì)
由于廣西地區(qū)的氣候多變，天氣瞬息萬變，尤其是在夏季時(shí)節(jié)，雷暴天氣常常出現(xiàn)，風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)速和功率也會(huì)瞬間發(fā)生劇烈變化。這種氣候條件下的風(fēng)電場(chǎng)，如果沒有儲(chǔ)能系統(tǒng)的支持，就會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓波動(dòng)和頻率不穩(wěn)定，從而對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。
通過單風(fēng)機(jī)組加裝飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)及其儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，使其在單機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)具備參與電網(wǎng)頻率快速調(diào)整能力、慣量調(diào)節(jié)等一系列功能，實(shí)現(xiàn)風(fēng)儲(chǔ)一體化，從而解決上述不利影響。
采用飛輪儲(chǔ)能技術(shù)的風(fēng)儲(chǔ)一體化系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括：
（一）飛輪儲(chǔ)能具有快速響應(yīng)、高效能、高頻次、高安全性等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)毫秒級(jí)的能量響應(yīng)，并在毫秒到分鐘級(jí)別的時(shí)間尺度內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)。這使得飛輪儲(chǔ)能技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)節(jié)、穩(wěn)定性和備用容量方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，能夠快速響應(yīng)電力系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)和故障事件，提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
（二）對(duì)于傳統(tǒng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)而言，飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行成本較低，不需要經(jīng)常更換和維護(hù)，有利于降低風(fēng)電場(chǎng)的綜合成本和提高經(jīng)濟(jì)效益。
（三）飛輪儲(chǔ)能技術(shù)具有環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)，不會(huì)產(chǎn)生污染和有害物質(zhì)，符合綠色能源的發(fā)展方向和可持續(xù)發(fā)展的要求。
飛輪儲(chǔ)能，面對(duì)多重挑戰(zhàn)
在天堂頂部署飛輪儲(chǔ)能，重點(diǎn)需要克服飛輪儲(chǔ)能在高溫、高濕度環(huán)境下的運(yùn)行難題。由于廣西地區(qū)的氣候炎熱潮濕，溫度和濕度都比較高，年平均氣溫21.6℃，平均相對(duì)濕度78.5%，平均降水量1636.5毫米，這對(duì)飛輪儲(chǔ)能的設(shè)備壽命和性能都提出了很高的要求。需要選擇耐高溫、防潮、耐腐蝕的材料，同時(shí)在飛輪的軸承、機(jī)械密封、電機(jī)等方面都需要做出適應(yīng)高溫、高濕度環(huán)境的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
此外，飛輪儲(chǔ)能設(shè)備的安裝也需要考慮到風(fēng)電場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，地理?xiàng)l件艱苦等因素，對(duì)于設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性提出了更高的要求。因此，為了確保設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要進(jìn)行專業(yè)的施工和調(diào)試，同時(shí)還需要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)，確保飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行和可靠性。
國(guó)能思達(dá)與沈陽微控?cái)y手共同打造
據(jù)知情人士介紹，該項(xiàng)目飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)由我國(guó)飛輪儲(chǔ)能裝備制造龍頭企業(yè)沈陽微控新能源技術(shù)有限公司提供。
據(jù)了解，沈陽微控新能源技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事高速真空全磁懸浮飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、銷售及委托研發(fā)技術(shù)服務(wù)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，總部位于遼寧省沈陽市中德（沈陽）高端裝備制造產(chǎn)業(yè)園，在美國(guó)洛杉磯、深圳、武漢、北京等多地設(shè)有研發(fā)及銷售中心。迄今為止，公司已有近3000臺(tái)飛輪儲(chǔ)能設(shè)備安全運(yùn)行在美國(guó)、加拿大、英國(guó)、法國(guó)、瑞士、巴西等國(guó)，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間超過10萬小時(shí)，已成為全球技術(shù)領(lǐng)先，是國(guó)內(nèi)唯一量產(chǎn)的高速真空全磁懸浮飛輪儲(chǔ)能公司。
據(jù)悉，2021年該公司在遼寧阜新大唐查臺(tái)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)施的風(fēng)儲(chǔ)協(xié)同一次調(diào)頻及虛擬慣量響應(yīng)示范項(xiàng)目是全國(guó)首次/唯一利用磁懸浮飛輪系統(tǒng)-風(fēng)機(jī)協(xié)同實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)參與電網(wǎng)一次調(diào)頻及虛擬慣量響應(yīng)。2022年實(shí)施的協(xié)合新能源遼寧阜新海力板風(fēng)電場(chǎng)站飛輪一次調(diào)頻慣量響應(yīng)應(yīng)用項(xiàng)目全容量并網(wǎng)發(fā)電。
飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)有效提高了單風(fēng)機(jī)一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)調(diào)節(jié)能力，在避免場(chǎng)站因預(yù)留調(diào)頻備用容量帶來電量損失的同時(shí)，還可以降低電網(wǎng)“兩個(gè)細(xì)則”對(duì)一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)的考核費(fèi)用，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
因此，該項(xiàng)目的成功投運(yùn)，標(biāo)志著中國(guó)風(fēng)電行業(yè)在新能源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用探索上取得了重要進(jìn)展，也證明了飛輪儲(chǔ)能技術(shù)在提高風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電效率、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性等方面的重要作用。
