中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：11月24日，以“加速構(gòu)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)證，支撐新型電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展”為主題的構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能應(yīng)用與發(fā)展論壇在長沙舉辦。華為數(shù)字能源構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能領(lǐng)域總裁鄭越發(fā)表題為“華為構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)展與商用實(shí)踐”的主旨演講，全面分享了華為在構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能領(lǐng)域的最新技術(shù)突破、全場景商用實(shí)踐情況及未來展望。
華為數(shù)字能源構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能領(lǐng)域總裁 鄭越
四大技術(shù)突破
破解構(gòu)網(wǎng)大規(guī)模商用難題
隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)不斷推進(jìn)，新能源裝機(jī)和發(fā)電占比持續(xù)攀升，系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理與穩(wěn)定特性發(fā)生重大變化，電網(wǎng)安全運(yùn)行面臨新的風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)。在此背景下，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能作為支撐高比例新能源接入、提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力與穩(wěn)定性水平的關(guān)鍵措施，正成為全球能源轉(zhuǎn)型的重要突破口。鄭越表示，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能不僅是重要的技術(shù)發(fā)展方向，更是構(gòu)建安全、高效、綠色新型電力系統(tǒng)的基石。但是，目前構(gòu)網(wǎng)技術(shù)的場站級(jí)、規(guī)?；逃萌悦媾R四大技術(shù)難題。
一是多機(jī)并聯(lián)穩(wěn)定問題。當(dāng)成千上萬的電力電子設(shè)備接入電網(wǎng)作為電壓源運(yùn)行時(shí)，需要極高的同步運(yùn)行能力，否則一旦發(fā)生失步和環(huán)流將威脅設(shè)備安全和系統(tǒng)穩(wěn)定；
二是寬頻振蕩問題。構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備的阻抗特性與跟網(wǎng)型設(shè)備差異大，多類型電力電子設(shè)備在不同頻段易發(fā)生耦合作用，控制設(shè)計(jì)或參數(shù)不當(dāng)，網(wǎng)源協(xié)調(diào)不足，易引發(fā)大規(guī)模脫網(wǎng)甚至系統(tǒng)性連鎖反應(yīng)；
三是強(qiáng)過載支撐問題。傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備天然具有短時(shí)過載優(yōu)勢(shì)，而電力電子器件存在擊穿和過熱失效的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致電網(wǎng)擾動(dòng)下構(gòu)網(wǎng)設(shè)備達(dá)不到對(duì)系統(tǒng)的支撐效果，甚至退化成電流源；
四是建模仿真問題。新能源仿真建模不準(zhǔn)確，可能導(dǎo)致對(duì)系統(tǒng)特性的分析存在較大偏差，使得防控措施失效，面臨仿真標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)化建模與仿真模型高精度需求挑戰(zhàn)。
為此，華為數(shù)字能源深度融合數(shù)字技術(shù)與電力電子技術(shù)，在構(gòu)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新，經(jīng)過多年實(shí)踐積累，完成了從離網(wǎng)到并網(wǎng)，從新能源單子陣級(jí)到大規(guī)模場站級(jí)，從常規(guī)環(huán)境到極端環(huán)境的構(gòu)網(wǎng)性能實(shí)證測試與應(yīng)用落地。智能組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能解決方案實(shí)現(xiàn)四大技術(shù)突破，助力全場景構(gòu)網(wǎng)大規(guī)模商用。
■ 一是，多時(shí)間尺度、廣域幅頻調(diào)制技術(shù)有效解決了多機(jī)并聯(lián)下的系統(tǒng)穩(wěn)定性難題，確保大規(guī)模儲(chǔ)能集群協(xié)同運(yùn)行；
■ 二是，“自穩(wěn)+致穩(wěn)”雙?？刂萍夹g(shù)顯著提升了系統(tǒng)阻尼特性，精準(zhǔn)抑制寬頻振蕩，增強(qiáng)電網(wǎng)抗擾動(dòng)能力；
■ 三是，高性能、高可靠性器件與集成能力，支持高過載、高穩(wěn)定運(yùn)行，適應(yīng)極端環(huán)境下的長期可靠運(yùn)行；
■ 四是，攜手專業(yè)機(jī)構(gòu)聯(lián)合研發(fā)統(tǒng)一框架模型技術(shù)，共建標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化的構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能模型，依托電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)與實(shí)證測試環(huán)境，加速技術(shù)迭代與產(chǎn)品落地。
為推進(jìn)規(guī)模應(yīng)用，華為還建設(shè)了電網(wǎng)仿真中心與構(gòu)網(wǎng)儲(chǔ)能平臺(tái)應(yīng)用與測試中心，分別提供多仿真工具交付和全實(shí)物工況測試，覆蓋高低溫、弱網(wǎng)、慣量響應(yīng)、黑啟動(dòng)等場景，支撐產(chǎn)業(yè)嚴(yán)苛驗(yàn)證與高質(zhì)量發(fā)展。
2024年7月，中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)的鑒定專家委員會(huì)一致認(rèn)為，華為申請(qǐng)技術(shù)鑒定的項(xiàng)目針對(duì)高比例新能源背景下提升新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平與新能源并網(wǎng)消納的需求，實(shí)現(xiàn)了工程應(yīng)用。成果整體處于國際領(lǐng)先水平。
全場景實(shí)證部署
推動(dòng)構(gòu)網(wǎng)技術(shù)規(guī)模化落地
華為構(gòu)網(wǎng)技術(shù)圍繞“發(fā)輸配用”全場景構(gòu)建六大核心能力，通過基礎(chǔ)元器件、功率模組、構(gòu)網(wǎng)算法的突破，系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)過載能力、慣量響應(yīng)時(shí)間、寬頻振蕩抑制范圍、一次調(diào)頻響應(yīng)時(shí)間、快速整站黑啟動(dòng)、并離網(wǎng)切換等功能的跨越式提升。鄭越介紹，目前華為構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能的構(gòu)網(wǎng)能力與并網(wǎng)特性，可以滿足國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和全場景應(yīng)用需求，并已成功應(yīng)用于微電網(wǎng)、獨(dú)立供電系統(tǒng)、局部弱電網(wǎng)、大型新能源基地外送、區(qū)域電網(wǎng)等多種場景，廣泛布署于荒漠、高寒、高濕、高溫、高鹽、高海拔等復(fù)雜地理與氣象條件下，充分驗(yàn)證其環(huán)境適應(yīng)性與工程可靠性。
獨(dú)立電網(wǎng)場景有沙特紅海全球最大的100%新能源微網(wǎng)項(xiàng)目。該項(xiàng)目的沙特紅海新城獨(dú)立供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了千余臺(tái)構(gòu)網(wǎng)PCS電壓源并聯(lián)穩(wěn)定運(yùn)行，運(yùn)行中歷經(jīng)100%額定容量變壓器空投沖擊、三相短路故障等多個(gè)大擾動(dòng)考驗(yàn)。從2023年9月至今已穩(wěn)定運(yùn)行超2年，實(shí)現(xiàn)了大型獨(dú)立供電系統(tǒng)100%清潔供電與低碳轉(zhuǎn)型。
高比例新能源接入極弱電網(wǎng)場景有西藏開投阿里改則構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能項(xiàng)目。該項(xiàng)目位于海拔4600米、冬季極端溫度達(dá)-20℃的弱電網(wǎng)末端區(qū)域。西藏開投公司通過配置華為組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能，將光伏出力從最初的1.5MW提升至12MW，提升電網(wǎng)穩(wěn)定性和新能源消納水平，打造了全球首個(gè)超高海拔、超低溫、超弱電網(wǎng)環(huán)境下構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能的創(chuàng)新示范，為極端環(huán)境新能源并網(wǎng)提供可復(fù)制的技術(shù)路徑和實(shí)證經(jīng)驗(yàn)。
多能互補(bǔ)場景有四川甘孜雅礱江柯拉水光互補(bǔ)電站項(xiàng)目。該電站是全球海拔最高、規(guī)模最大水光互補(bǔ)電站，也是電站數(shù)字化創(chuàng)新標(biāo)桿。2023年6月，柯拉一期光伏電站正式并網(wǎng)投產(chǎn)，1GW光伏項(xiàng)目全量采用華為光伏逆變器。2024年底，在四川電網(wǎng)公司支持下，打造了科研試驗(yàn)平臺(tái)，搭建大容量高海拔構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)（53MW/106MWh）。依托“高海拔、水光互補(bǔ)、特高壓交流”典型場景，完成各類試驗(yàn)，并于2025年1月正式商用?，F(xiàn)場錄波曲線表明，各種充放電場景下華為構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能均表現(xiàn)出優(yōu)越的構(gòu)網(wǎng)特性。
“沙戈荒”大基地外送場景有華潤新疆莎車項(xiàng)目。該項(xiàng)目光伏總裝機(jī)容量1.15GW，位于新疆南疆區(qū)域電網(wǎng)末端，網(wǎng)架薄弱，電網(wǎng)暫態(tài)過電壓、功率振蕩問題突出。廣東能源集團(tuán)聯(lián)合華為公司建設(shè)百M(fèi)Wh組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能電站，目前與新疆電科院完成了單元級(jí)、場站級(jí)構(gòu)網(wǎng)特性測試和電網(wǎng)仿真評(píng)估。項(xiàng)目投運(yùn)對(duì)解決末端弱電網(wǎng)問題、提升新能源消納水平具有重大示范作用。
區(qū)域電網(wǎng)場景有菲律賓構(gòu)網(wǎng)型光儲(chǔ)項(xiàng)目。菲律賓電力需求增長快，現(xiàn)有天然氣資源不足，傳統(tǒng)電力建設(shè)周期長，電網(wǎng)弱導(dǎo)致新能源接入力差。通過光儲(chǔ)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)13小時(shí)光儲(chǔ)恒功率輸出，滿足弱短路比適應(yīng)，支撐大小擾動(dòng)下電網(wǎng)穩(wěn)定和整站黑啟動(dòng)。每年預(yù)估為當(dāng)?shù)?40萬家庭提供綠電。
未來，華為數(shù)字能源將持續(xù)深耕構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新與商業(yè)落地。鄭越表示，華為愿與產(chǎn)業(yè)鏈上下游攜手，推進(jìn)構(gòu)網(wǎng)型商用規(guī)劃和配套市場機(jī)制與標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和應(yīng)用推廣，共筑安全、智能、綠色的新型能源體系，共同促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)與新型電力系統(tǒng)的高質(zhì)量發(fā)展。
