中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：早春的格爾木沙漠上，寒風(fēng)卷著細(xì)沙掠過雪白的儲(chǔ)能艙群，棱角分明的艙體陣列把荒蕪的戈壁切割出科技感輪廓。一排排艙群之間，排列整齊的變流器矩陣發(fā)出的低沉嗡鳴與掠過戈壁的風(fēng)聲形成“共振”。
這里是全球首個(gè)50MW/100MWh智能組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能電站——青海格爾木魯能50MW/100MWh構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能電站。
該項(xiàng)目由中國(guó)綠發(fā)青海分公司與華為科技有限公司合作開發(fā)，于2024年5月31日正式投運(yùn)，對(duì)進(jìn)一步提升青海地區(qū)新能源接入比例，有效解決我國(guó)弱電網(wǎng)環(huán)境下新能源接入問題起到積極示范作用。
投運(yùn)已有10個(gè)月，項(xiàng)目哪些先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)值得復(fù)制推廣？對(duì)青海省打造清潔能源產(chǎn)業(yè)示范高地有何積極意義？記者近日踏入格爾木漫無邊際的沙漠荒灘，一窺項(xiàng)目背后的成功密碼。
毫秒級(jí)響應(yīng)守護(hù)電網(wǎng)安全
跟隨中國(guó)綠發(fā)青海分公司檢修中心經(jīng)理蘇岳的腳步，記者來到了格爾木構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能項(xiàng)目基地——成排的儲(chǔ)能艙如同列隊(duì)的哨兵，在荒原之上默默守護(hù)著每一道電流的平穩(wěn)流動(dòng)。
何為構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能？如果把傳統(tǒng)的跟網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)比作僅執(zhí)行充放電操作、無法主動(dòng)干預(yù)電網(wǎng)狀態(tài)的“被動(dòng)乘客”，那么構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)則被賦予了“駕駛員”的主動(dòng)性。
“當(dāng)光伏、風(fēng)電等新能源設(shè)備遭遇電壓驟變時(shí)，設(shè)備往往會(huì)‘自我保護(hù)式逃逸’——當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)超過設(shè)備耐受范圍，新能源場(chǎng)站會(huì)連鎖脫網(wǎng)，造成電力缺口擴(kuò)大、系統(tǒng)頻率崩潰等系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)?！碧K岳介紹。
而相較于常規(guī)儲(chǔ)能，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能的核心突破在于其自主決策能力。
蘇岳告訴記者，該項(xiàng)目通過在35千伏并網(wǎng)點(diǎn)的智能監(jiān)測(cè)捕捉電網(wǎng)波動(dòng)異常，快速自主啟動(dòng)調(diào)節(jié)程序——電壓過高時(shí)吸收無功功率形成降壓緩沖，電壓過低時(shí)釋放有功功率構(gòu)建電壓支撐。這種無需等待調(diào)度指令的毫秒級(jí)響應(yīng)，突破了傳統(tǒng)AGC、AVC系統(tǒng)的時(shí)滯瓶頸與被動(dòng)依賴。
記者獲悉，為驗(yàn)證技術(shù)有效性，項(xiàng)目于2024年6月順利通過了全球首次100兆瓦時(shí)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能電站人工短路擾動(dòng)試驗(yàn)。
“系統(tǒng)僅用時(shí)200毫秒便主動(dòng)支撐起對(duì)電網(wǎng)來說最為‘致命’的階躍故障，實(shí)現(xiàn)了故障穿越，電網(wǎng)得以順利保持穩(wěn)定運(yùn)行。”蘇岳說道。
引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提質(zhì)增效
當(dāng)前，在新能源加速替代傳統(tǒng)能源的進(jìn)程中，大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)正面臨電池一致性管理的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)——當(dāng)數(shù)個(gè)電芯通過串并聯(lián)組成百兆瓦時(shí)級(jí)儲(chǔ)能箱陣時(shí)，電池個(gè)體差異引發(fā)的“木桶效應(yīng)”正日益凸顯。
“傳統(tǒng)儲(chǔ)能系統(tǒng)中，串聯(lián)電芯組內(nèi)容量衰減不均會(huì)導(dǎo)致整組可用容量大幅縮水。若某電芯提前充滿或放空，整組充放電過程即被強(qiáng)制終止，造成設(shè)計(jì)容量與實(shí)際出力間的顯著落差?！敝袊?guó)綠發(fā)青海分公司電力營(yíng)銷部負(fù)責(zé)人張維濤告訴記者，為緩解這一問題，行業(yè)通常依賴人工定期校準(zhǔn)，這不僅需耗費(fèi)大量人力運(yùn)維成本，更無法阻止失配現(xiàn)象的持續(xù)發(fā)展。
而該構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)的智能組串技術(shù)則為每個(gè)電芯配置獨(dú)立的智能優(yōu)化器，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)充放電狀態(tài)。張維濤介紹，當(dāng)某電芯提前到達(dá)設(shè)定值時(shí)，優(yōu)化器自動(dòng)切斷其回路，其余電芯繼續(xù)工作至全部達(dá)到同步狀態(tài)，放電狀態(tài)同理。
“這種自主調(diào)控使得電池組始終處于同步工作狀態(tài)，提升容量利用率的同時(shí)，也可縮短投資回報(bào)周期?！睆埦S濤說。
另一方面，一旦系統(tǒng)檢測(cè)到某電芯溫度或電壓異常時(shí)，優(yōu)化器可及時(shí)將其從主回路中“甩出”隔離。相較于傳統(tǒng)儲(chǔ)能系統(tǒng)故障電芯引發(fā)的連鎖反應(yīng)，該智能組串技術(shù)將風(fēng)險(xiǎn)范圍壓縮至最小單元，大幅降低了熱失控概率。
張維濤指出，當(dāng)前行業(yè)部分企業(yè)為追求降本，弱化了系統(tǒng)安全冗余，這種發(fā)展模式難以支撐新型電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備的長(zhǎng)期可靠性要求。
“在新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展初期，樹立較高的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)則十分重要，這將助推行業(yè)發(fā)展進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)‘良幣驅(qū)逐劣幣’效應(yīng)，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展?！睆埦S濤補(bǔ)充。
助力青海高質(zhì)量建設(shè)
國(guó)家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地
近年來，青海錨定國(guó)家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地的目標(biāo)要求，以能源安全新戰(zhàn)略為引領(lǐng)，加快構(gòu)建新型能源體系。
青海省2025年政府工作報(bào)告指出，截至2024年年底，青海省電力總裝機(jī)突破7100萬千瓦，清潔能源、新能源裝機(jī)占比分別達(dá)94.6%、70%，在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)新能源裝機(jī)和發(fā)電量占比“雙主體”。
然而，在新能源電力高比例接入的背后，青海省電網(wǎng)的穩(wěn)定性正面臨關(guān)鍵考驗(yàn)。
“由于省內(nèi)火電主要依賴疆煤供應(yīng)，傳統(tǒng)支撐性電源不足，難以充分支撐調(diào)峰和應(yīng)急需求。同時(shí)，作為‘綠電外送’重要基地，特高壓輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行也對(duì)抽水蓄能、儲(chǔ)能等靈活調(diào)節(jié)電源提出較高要求?！睆埦S濤說。
記者了解到，與地理資源受限且建設(shè)周期較長(zhǎng)的抽水蓄能相比，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能具備更強(qiáng)的時(shí)間優(yōu)勢(shì)與環(huán)境適應(yīng)性。以格爾木項(xiàng)目為例，從建設(shè)到投運(yùn)僅用時(shí)三個(gè)月，印證了其快速部署能力，無疑為青海省乃至同類型區(qū)域提供了可復(fù)制推廣的靈活性電源解決方案。
“我們可以暢想，若該技術(shù)實(shí)現(xiàn)放量應(yīng)用，將有望規(guī)模化替代火電支撐角色，助力實(shí)現(xiàn)更高比例可再生能源穩(wěn)定接入，從而進(jìn)一步下壓發(fā)電成本，推動(dòng)電力系統(tǒng)深度變革，對(duì)促進(jìn)青海高質(zhì)量建設(shè)國(guó)家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地，助力國(guó)家實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)具有重要戰(zhàn)略意義?！睆埦S濤說。
