中國儲能網(wǎng)訊：鋰電儲能和鈉電儲能首次“同臺共舞”！近日，國家新型儲能試點示范工程——南方電網(wǎng)寶池儲能站在云南文山州投產(chǎn)運行。這是國內(nèi)首座大型鋰鈉混合儲能站，實現(xiàn)多種新型構(gòu)網(wǎng)儲能技術(shù)的“一站運用”，在保障新能源穩(wěn)定接入電網(wǎng)的同時，促進我國新型儲能技術(shù)多元化發(fā)展。
占地約50畝的寶池儲能站規(guī)模達(dá)到200兆瓦/400兆瓦時，按照每天兩充兩放測算，電站每年可調(diào)節(jié)電量5.8億千瓦時，相當(dāng)于近27萬戶居民一年的用電需求，其中98%為綠電。與此同時，電站的投產(chǎn)創(chuàng)下研制應(yīng)用“全球首套構(gòu)網(wǎng)型鈉離子儲能系統(tǒng)”“全球最大單機高壓直掛式構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)”等多項世界“第一”。
寶池儲能站2024年1月正式被列為國家新型儲能試點示范項目，2024年10月完成項目前期工作開工建設(shè)，2024年12月并網(wǎng)送電，2025年3月全容量并網(wǎng)運行，2025年5月按要求完成檢測試驗正式投產(chǎn)。
推動我國鈉離子電池儲能
加快實現(xiàn)多場景應(yīng)用
進入寶池儲能站大門，徑直步行200余米，來到電站最深處的鈉離子電池儲能區(qū)域。電池艙里的冷卻系統(tǒng)發(fā)出平穩(wěn)連續(xù)的“嗡鳴聲”，似乎在告訴來訪者儲能系統(tǒng)又一次充放電的開始。
安裝在寶池儲能站的鈉電儲能系統(tǒng)不僅應(yīng)用了世界首款大容量功率型鈉離子電池，還專門配置了適用于鈉電池的構(gòu)網(wǎng)型變流器，屬全球首套多功率復(fù)合運行的鈉離子電池儲能系統(tǒng)?！斑@套全新的鈉電系統(tǒng)能夠?qū)π滦碗娏ο到y(tǒng)負(fù)荷變化、新能源隨機間歇性波動、電力市場交易需求作出迅速響應(yīng)，進行慢充慢放、快充慢放、快充快放等多種模式工作，最大功率和響應(yīng)速度分別達(dá)到現(xiàn)有鈉離子電池的3倍和6倍?！蹦戏诫娋W(wǎng)儲能公司儲能科研院副院長陳滿介紹。
目前，我國已建成投運的新型儲能項目中，鋰離子電池儲能占比高達(dá)97%，鈉離子電池儲能不到1%。與鋰離子電池相比，鈉離子電池不僅具備循環(huán)壽命可達(dá)2萬次以上、耐受環(huán)境溫差45攝氏度穩(wěn)定運行等多方面性能優(yōu)勢，同時，來源廣泛、儲量豐富、價格低廉，推廣潛力巨大。當(dāng)前，我國鈉離子電池儲能正處于起步發(fā)展邁向成熟應(yīng)用的關(guān)鍵階段，在實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用前的單位瓦時成本仍高于鋰離子電池。
建設(shè)鋰鈉混合儲能站，能夠在不大幅增加儲能電站建設(shè)成本的前提下，提高電站適應(yīng)負(fù)荷波動的調(diào)節(jié)能力。相對于純鋰儲能站，調(diào)節(jié)功能更強；相對于純鈉儲能站，經(jīng)濟效益更優(yōu)。當(dāng)前，我國鈉電儲能技術(shù)加快取得突破，技術(shù)研發(fā)的系列成果需要以鋰鈉混合的方式來落地應(yīng)用和實證檢驗?！鞍唁囯姵睾外c電池放在同一個儲能場景下對比，能夠幫助我們從定性到定量地分析鈉電儲能的運行特征，加快促進鈉電儲能技術(shù)的迭代升級。”陳滿在查閱寶池儲能站運行數(shù)據(jù)時表示。
在我國新型儲能領(lǐng)域，如果把目前已投運的鈉離子電池儲能系統(tǒng)比作具有單一調(diào)節(jié)負(fù)荷功能的“新兵”，那么寶池儲能站的這套鈉電系統(tǒng)可謂適應(yīng)新型電力系統(tǒng)全方位“作戰(zhàn)”要求的“特種兵”。
經(jīng)過多年的基礎(chǔ)研究，我國鈉離子電池儲能正在多個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得實質(zhì)性突破，試點示范項目相繼落地，加快推動鈉電儲能技術(shù)的多場景應(yīng)用?！拔覈c電儲能技術(shù)的研究力度持續(xù)加大，從單一的電池技術(shù)攻關(guān)向儲能系統(tǒng)集成、功能場景完善、安全策略提升等多個領(lǐng)域覆蓋。隨著應(yīng)用空間的不斷拓寬，鈉電儲能將加快實現(xiàn)對鋰電儲能的功能互補和技術(shù)替代。”中國工程院院士陳立泉表示。
搭建“構(gòu)網(wǎng)儲能
技術(shù)大擂臺”
運用無人機在丘北縣上空俯視，寶池儲能站150余個電池艙和升壓變流艙如同“方形積木”整齊擺放在高原之上，外觀形狀并無差異。但隨著鏡頭緩緩下落，站內(nèi)每個區(qū)域設(shè)備的尺寸體積卻各不相同?！拔覀儼褜毘卣敬蛟鞛榉?wù)新能源并網(wǎng)的‘構(gòu)網(wǎng)儲能技術(shù)大擂臺’，不僅首次實現(xiàn)了鋰電和鈉電儲能在大型儲能站的性能對比，還應(yīng)用了5條差異化的技術(shù)路線，將助力我國儲能新技術(shù)加快由試點示范邁向成熟應(yīng)用?！蹦戏诫娋W(wǎng)儲能公司寶池儲能站項目部經(jīng)理林祺華說。
如果把傳統(tǒng)儲能比作電網(wǎng)中被動響應(yīng)的“充電寶”，構(gòu)網(wǎng)型儲能更像是自帶智能系統(tǒng)的“穩(wěn)定器”。不同于傳統(tǒng)儲能必須依賴電網(wǎng)的電壓和頻率才能運行，構(gòu)網(wǎng)型儲能在變流器中設(shè)定了參考信號，安裝了算法模塊，能夠智能感知新能源接入電網(wǎng)帶來的波動變化，實時調(diào)整輸出電壓與頻率，支撐電網(wǎng)穩(wěn)定運行。當(dāng)新能源發(fā)電引起電網(wǎng)較大波動時，傳統(tǒng)儲能會因電網(wǎng)支撐不足退出運行，構(gòu)網(wǎng)型儲能卻可以自建微電網(wǎng)獨立運行，有力促進新能源的消納。
寶池儲能站投產(chǎn)后采取“獨立+共享”運營模式，既能迅速響應(yīng)電力負(fù)荷調(diào)節(jié)需求，又給新能源企業(yè)提供租賃服務(wù)，未來還將在電力市場中自主交易電量，一體發(fā)揮新型儲能的“三重功能”。“寶池儲能站200兆瓦容量將共享給總規(guī)模3600兆瓦的30多個風(fēng)電、光伏廠站綜合高效利用，給新能源接入電網(wǎng)和參與電力市場交易提供‘一臂之力’?！蹦戏诫娋W(wǎng)儲能公司寶池儲能站站長王輝表示。
目前，云南新能源裝機已突破6000萬千瓦，新能源在電力系統(tǒng)中的滲透率接近70%?！皹?gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)在云南電網(wǎng)的適用場景十分豐富。我們將加大構(gòu)網(wǎng)型儲能在新型微網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建、新能源基地配套送出中的應(yīng)用，促進電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力持續(xù)提升。”南方電網(wǎng)云南電網(wǎng)調(diào)度控制中心專責(zé)羅堯表示。
據(jù)了解，我國構(gòu)網(wǎng)型儲能產(chǎn)業(yè)鏈正加快完善，市場迎來快速增長期。據(jù)有關(guān)專業(yè)機構(gòu)預(yù)測，到2030年，我國構(gòu)網(wǎng)儲能裝機在新型儲能中占比有望提升至40%。
截至目前，南方電網(wǎng)已建成一批具有創(chuàng)新引領(lǐng)性的儲能示范站點，從多技術(shù)發(fā)展、本質(zhì)安全水平提升、數(shù)智化運營、儲能生態(tài)構(gòu)建等多個方面推動新型儲能科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合發(fā)展，為我國能源綠色低碳轉(zhuǎn)型提供有力支撐。
