中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：鋰電儲(chǔ)能和鈉電儲(chǔ)能首次“同臺(tái)共舞”！近日，國(guó)家新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范工程——南方電網(wǎng)寶池儲(chǔ)能站在云南文山州投產(chǎn)運(yùn)行。這是國(guó)內(nèi)首座大型鋰鈉混合儲(chǔ)能站，實(shí)現(xiàn)多種新型構(gòu)網(wǎng)儲(chǔ)能技術(shù)的“一站運(yùn)用”，在保障新能源穩(wěn)定接入電網(wǎng)的同時(shí)，促進(jìn)我國(guó)新型儲(chǔ)能技術(shù)多元化發(fā)展。
占地約50畝的寶池儲(chǔ)能站規(guī)模達(dá)到200兆瓦/400兆瓦時(shí)，按照每天兩充兩放測(cè)算，電站每年可調(diào)節(jié)電量5.8億千瓦時(shí)，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(shí)，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(chǔ)能系統(tǒng)”“全球最大單機(jī)高壓直掛式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)”等多項(xiàng)世界“第一”。
寶池儲(chǔ)能站2024年1月正式被列為國(guó)家新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目，2024年10月完成項(xiàng)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(yùn)行，2025年5月按要求完成檢測(cè)試驗(yàn)正式投產(chǎn)。
推動(dòng)我國(guó)鈉離子電池儲(chǔ)能
加快實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景應(yīng)用
進(jìn)入寶池儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)又一次充放電的開始。
安裝在寶池儲(chǔ)能站的鈉電儲(chǔ)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(yùn)行的鈉離子電池儲(chǔ)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(jī)間歇性波動(dòng)、電力市場(chǎng)交易需求作出迅速響應(yīng)，進(jìn)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(chǔ)能公司儲(chǔ)能科研院副院長(zhǎng)陳滿介紹。
目前，我國(guó)已建成投運(yùn)的新型儲(chǔ)能項(xiàng)目中，鋰離子電池儲(chǔ)能占比高達(dá)97%，鈉離子電池儲(chǔ)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(yùn)行等多方面性能優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，來源廣泛、儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉，推廣潛力巨大。當(dāng)前，我國(guó)鈉離子電池儲(chǔ)能正處于起步發(fā)展邁向成熟應(yīng)用的關(guān)鍵階段，在實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用前的單位瓦時(shí)成本仍高于鋰離子電池。
建設(shè)鋰鈉混合儲(chǔ)能站，能夠在不大幅增加儲(chǔ)能電站建設(shè)成本的前提下，提高電站適應(yīng)負(fù)荷波動(dòng)的調(diào)節(jié)能力。相對(duì)于純鋰儲(chǔ)能站，調(diào)節(jié)功能更強(qiáng)；相對(duì)于純鈉儲(chǔ)能站，經(jīng)濟(jì)效益更優(yōu)。當(dāng)前，我國(guó)鈉電儲(chǔ)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(shí)證檢驗(yàn)。“把鋰電池和鈉電池放在同一個(gè)儲(chǔ)能場(chǎng)景下對(duì)比，能夠幫助我們從定性到定量地分析鈉電儲(chǔ)能的運(yùn)行特征，加快促進(jìn)鈉電儲(chǔ)能技術(shù)的迭代升級(jí)?！标悵M在查閱寶池儲(chǔ)能站運(yùn)行數(shù)據(jù)時(shí)表示。
在我國(guó)新型儲(chǔ)能領(lǐng)域，如果把目前已投運(yùn)的鈉離子電池儲(chǔ)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(chǔ)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(guó)鈉離子電池儲(chǔ)能正在多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得實(shí)質(zhì)性突破，試點(diǎn)示范項(xiàng)目相繼落地，加快推動(dòng)鈉電儲(chǔ)能技術(shù)的多場(chǎng)景應(yīng)用。“我國(guó)鈉電儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)集成、功能場(chǎng)景完善、安全策略提升等多個(gè)領(lǐng)域覆蓋。隨著應(yīng)用空間的不斷拓寬，鈉電儲(chǔ)能將加快實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電儲(chǔ)能的功能互補(bǔ)和技術(shù)替代?！敝袊?guó)工程院院士陳立泉表示。
搭建“構(gòu)網(wǎng)儲(chǔ)能技術(shù)大擂臺(tái)”
運(yùn)用無人機(jī)在丘北縣上空俯視，寶池儲(chǔ)能站150余個(gè)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(gè)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(chǔ)能技術(shù)大擂臺(tái)’，不僅首次實(shí)現(xiàn)了鋰電和鈉電儲(chǔ)能在大型儲(chǔ)能站的性能對(duì)比，還應(yīng)用了5條差異化的技術(shù)路線，將助力我國(guó)儲(chǔ)能新技術(shù)加快由試點(diǎn)示范邁向成熟應(yīng)用?！蹦戏诫娋W(wǎng)儲(chǔ)能公司寶池儲(chǔ)能站項(xiàng)目部經(jīng)理林祺華說。
如果把傳統(tǒng)儲(chǔ)能比作電網(wǎng)中被動(dòng)響應(yīng)的“充電寶”，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能更像是自帶智能系統(tǒng)的“穩(wěn)定器”。不同于傳統(tǒng)儲(chǔ)能必須依賴電網(wǎng)的電壓和頻率才能運(yùn)行，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能在變流器中設(shè)定了參考信號(hào)，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(dòng)變化，實(shí)時(shí)調(diào)整輸出電壓與頻率，支撐電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)新能源發(fā)電引起電網(wǎng)較大波動(dòng)時(shí)，傳統(tǒng)儲(chǔ)能會(huì)因電網(wǎng)支撐不足退出運(yùn)行，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能卻可以自建微電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，有力促進(jìn)新能源的消納。
寶池儲(chǔ)能站投產(chǎn)后采取“獨(dú)立+共享”運(yùn)營(yíng)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(chǎng)中自主交易電量，一體發(fā)揮新型儲(chǔ)能的“三重功能”?！皩毘貎?chǔ)能站200兆瓦容量將共享給總規(guī)模3600兆瓦的30多個(gè)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(chǎng)交易提供‘一臂之力’?！蹦戏诫娋W(wǎng)儲(chǔ)能公司寶池儲(chǔ)能站站長(zhǎng)王輝表示。
目前，云南新能源裝機(jī)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(chǔ)能技術(shù)在云南電網(wǎng)的適用場(chǎng)景十分豐富。我們將加大構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)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(jìn)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(guó)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈正加快完善，市場(chǎng)迎來快速增長(zhǎng)期。據(jù)有關(guān)專業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2030年，我國(guó)構(gòu)網(wǎng)儲(chǔ)能裝機(jī)在新型儲(chǔ)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(chǔ)能示范站點(diǎn)，從多技術(shù)發(fā)展、本質(zhì)安全水平提升、數(shù)智化運(yùn)營(yíng)、儲(chǔ)能生態(tài)構(gòu)建等多個(gè)方面推動(dòng)新型儲(chǔ)能科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合發(fā)展，為我國(guó)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型提供有力支撐。
