中國儲能網(wǎng)訊:4月8日,國網(wǎng)寧東供電公司員工陳鵬和徐娟主動上門服務,來到國能曙光第一100兆瓦/200兆瓦時儲能電站,督導用戶按要求及時開展涉網(wǎng)試驗,對值班員進行調度紀律培訓,督促學習調度規(guī)范。4月1日,位于寧夏寧東能源基地的國能曙光第一儲能電站并網(wǎng)運行成功,標志著寧夏電網(wǎng)首個構網(wǎng)型儲能電站正式“上線”,同時也是目前國內(nèi)投運規(guī)模最大的構網(wǎng)型儲能電站。
構網(wǎng)型儲能又被譽為電網(wǎng)的“多功能充電寶”。什么是電網(wǎng)的“充電寶”?什么又是“多功能充電寶”?這一切還要從我國高速發(fā)展的新能源發(fā)電說起。
一直以來,我國構建起以火電、水電等同步電源為主導的龐大交流同步電網(wǎng),有力保障了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。而光伏、風電等新能源發(fā)電具有間歇性、隨機性,會較大影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
寧夏是我國首個新能源綜合示范區(qū),風光資源豐富。截至2023年底,寧夏新能源裝機超3600萬千瓦、占比54.4%。面對日益增長的新能源帶來的挑戰(zhàn),國網(wǎng)寧夏電力堅持打造數(shù)智化堅強電網(wǎng),提升源網(wǎng)荷儲互動能力,加強新型儲能技術研究。目前,寧夏儲能電站已并網(wǎng)32座,并網(wǎng)總容量達326萬千瓦,最大充電電力287萬千瓦,可提升寧夏2024年新能源利用率約3.1個百分點,提供最大頂峰能力284萬千瓦,相當于9臺30萬千瓦火電機組,有效緩解新能源發(fā)電“不穩(wěn)定”的問題。
但在寧夏已并網(wǎng)的32座儲能電站中,有31座都是傳統(tǒng)的跟網(wǎng)型儲能電站。這類儲能對于電網(wǎng)相當于電流源,只能跟隨電網(wǎng)的電壓、相位來控制其輸出。雖然可以提升新能源消納能力,但必須依賴于電網(wǎng)提供的穩(wěn)定電壓和頻率才能穩(wěn)定運行,無法為電網(wǎng)提供“強度支撐”。
隨著新能源發(fā)電占比快速提升,電力系統(tǒng)逐漸呈現(xiàn)“雙高”(高比例可再生能源、高比例電力電子設備)特征,電力系統(tǒng)生產(chǎn)結構、運行機理、功能形態(tài)等正在發(fā)生深刻變化,低慣量、低阻尼、弱電壓支撐等問題凸顯,電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行面臨嚴峻挑戰(zhàn)。而構網(wǎng)型儲能正是解決這一問題的一種優(yōu)質方案。所謂構網(wǎng)型儲能,與傳統(tǒng)跟網(wǎng)型儲能相比,它對于電網(wǎng)相當于一個電壓源,是一種更為靈活的儲能服務于電力系統(tǒng)的解決方案。
據(jù)寧夏電力調度控制中心系統(tǒng)運行處處長擺世彬介紹,構網(wǎng)型儲能的電壓源支撐特性,使其具備無延時響應支撐效果,可提供電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的短路容量、轉動慣量等核心功能要素。傳統(tǒng)大電網(wǎng)中,這些要素的提供者來自于同步旋轉機組。在新型電力系統(tǒng)背景下,同步機組裝機占比的下降導致電網(wǎng)穩(wěn)定所需的核心要素被削弱,而構網(wǎng)型儲能將先進構網(wǎng)控制算法與更強過流能力的電力電子裝備結合,可以從根本上提升系統(tǒng)強度、阻尼特性,充分發(fā)揮類似傳統(tǒng)同步機組的“頂梁柱”支撐作用,部分性能甚至超越了傳統(tǒng)電源,相當于在電網(wǎng)中接入了新型的電力系統(tǒng)“穩(wěn)定器”。
除了自主調節(jié)功能,構網(wǎng)型儲能電站可以“主動”參與電網(wǎng)調節(jié)。擺世彬介紹,構網(wǎng)型儲能兼具慣量支撐、一次調頻、一次調壓、快速黑啟動等主動支撐功能。更完備的支撐功能、更靈活的涉網(wǎng)參數(shù)、更快的響應速度,構網(wǎng)型儲能被打造成“多功能巨型充電寶”,它不僅能高效充放電進行靈活的削峰填谷,還能起到電網(wǎng)“主動型調節(jié)器”作用。
為了確保構網(wǎng)型儲能電站順利并網(wǎng),國網(wǎng)寧夏電力主動牽頭,聯(lián)系相關發(fā)電企業(yè)、設備制造企業(yè),成立工作組,制定《構網(wǎng)型電化學儲能系統(tǒng)接入電力系統(tǒng)技術規(guī)范》《構網(wǎng)型儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范》等技術規(guī)范,并通過“調控云”儲能并網(wǎng)一站式服務模式,持續(xù)跟蹤儲能場站建設進度,精準掌握項目進展情況,及時協(xié)調解決并網(wǎng)中存在的問題,規(guī)范、有序、高效開展發(fā)電企業(yè)并網(wǎng)前期服務,全力保障構網(wǎng)型儲能項目早并網(wǎng)、早投運。據(jù)測算,國能曙光第一儲能電站并網(wǎng)后可為寧夏電網(wǎng)釋放新能源送出能力超20萬千瓦。該項目的投運也是構網(wǎng)型技術在“沙戈荒”新能源基地的首次成功應用,開辟了提升特高壓直流送端新能源電壓主動支撐能力、改善“雙高”系統(tǒng)轉動慣量的全新應用場景,有力推動新型電力系統(tǒng)和新型能源體系構建。
值得一提的是,目前構網(wǎng)型儲能技術仍屬于前沿技術,僅有少數(shù)國家掌握,中國是其中之一。不過,構網(wǎng)型儲能目前在國內(nèi)尚處于起步階段,尚未達到規(guī)?;督ǖ某潭龋诩夹g標準、測試規(guī)范等方面的工作也有待進一步深入。國網(wǎng)寧夏電力將以首個構網(wǎng)型儲能電站并網(wǎng)為契機,繼續(xù)開展構網(wǎng)型儲能建模仿真、并網(wǎng)測試、試驗驗證等工作,探索多元儲能建設布局,推動發(fā)展新質生產(chǎn)力。