12月14日，國家風光儲輸示范工程（以下簡稱“示范工程”）正處于投運前的全面聯(lián)調(diào)過程中。記者來到示范工程現(xiàn)場，首次走進了工程最為神秘的兩個部分：儲能電站和聯(lián)合發(fā)電監(jiān)控中心。這兩個部分可以說是示范工程最大的技術亮點和技術難點所在。多類型大規(guī)模儲能電站和聯(lián)合發(fā)電智能全景優(yōu)化控制系統(tǒng)都創(chuàng)造了目前的世界之最。
中國電科院電工與新材料研究所總工程師惠東博士告訴記者，在這里，我國正從過去的跟蹤模式轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新模式，從填補國內(nèi)空白升級為填補世界空白。
多類型化學儲能規(guī)模創(chuàng)世界之最
在示范工程儲能廠房，一排排白色電池柜井然有序地排列其中?；輺|告訴記者，這些就是目前已經(jīng)投運的磷酸鐵鋰電池。
“按照規(guī)劃，示范工程儲能電站裝機功率是20兆瓦。從降低系統(tǒng)技術風險、便于運維、提高經(jīng)濟合理性和技術靈活性出發(fā)，我們將采用14兆瓦磷酸鐵鋰電池、4兆瓦鈉硫電池和2兆瓦液流電池，儲能總?cè)萘繉⑦_到95兆瓦時。”惠東說。
據(jù)了解，從目前世界儲能領域發(fā)展來說，日、美等國已經(jīng)實施了多項大規(guī)模電池儲能系統(tǒng)接納新能源的應用示范。日本在鈉硫電池、液流電池和改性鉛酸電池儲能技術方面處于國際領先水平；美國在鋰離子電池制造及系統(tǒng)集成方面領先。而我國此次建設的儲能電站，將是目前世界上規(guī)模最大的多類型化學儲能電站。
示范工程總工程師雷為民說，示范工程建設的初衷，是為了破解我國大規(guī)模新能源并網(wǎng)的問題，實現(xiàn)源網(wǎng)友好。科學研究論證顯示，通過大規(guī)模電池儲能集成應用，將可以實現(xiàn)風光發(fā)電友好接入及源網(wǎng)友好互動。“因此，儲能電站在示范工程處于相當重要的地位。我們需要把風、光、儲這幾種方式聯(lián)合起來，針對風光發(fā)電的隨機性、波動性和間歇性，以電池儲能作為載體，實現(xiàn)風、光、儲多時間尺度的出力互補，使風、光發(fā)電達到或者接近常規(guī)電源，并探索出最為優(yōu)化的聯(lián)合配比比例。”
儲能控制實現(xiàn)與新能源協(xié)調(diào)運行
那么，儲能電站在示范工程中將起到什么作用？惠東表示，具體來說，儲能電站可以實現(xiàn)四個功能：一是平滑聯(lián)合發(fā)電的波動性，增強可控性，減少電力系統(tǒng)的備用容量；二是跟蹤發(fā)電計劃出力，提高聯(lián)合發(fā)電的預測性，減小出力偏差；三是參與電網(wǎng)削峰填谷，提升系統(tǒng)可調(diào)度性；四是參與系統(tǒng)調(diào)頻。
然而，這次世界首創(chuàng)的探索也為儲能電站建設帶來了一些難題。雷為民將已經(jīng)安裝投運的27萬節(jié)電池生動地比喻成一支27萬人的部隊，要指揮這樣一支規(guī)模龐大的部隊，并使其做到整齊劃一、反應迅速，就需要非?？焖俚闹笓]。
“因此，依托國家科技支撐計劃項目，中國電科院自主研發(fā)了儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)。作為系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的核心中樞，儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)將實現(xiàn)全部三種儲能系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)控，并將在世界上首次實現(xiàn)多類型化學電池儲能系統(tǒng)協(xié)同配合新能源發(fā)電的示范應用。”惠東說。
此外，儲能電站還將為我國儲能技術發(fā)展起到示范引領作用?；輺|表示：“我們現(xiàn)在所做的工作，不光是為了建設一個工程，而是要做一個榜樣，要讓大家學得會、學得起。”目前，我國在儲能電站的集成和控制技術上站到了世界前列，然而，在高端裝置制造技術上仍然落后于國外。儲能電站的建設，將繼續(xù)推動儲能應用技術的發(fā)展。
全景監(jiān)控實現(xiàn)聯(lián)合發(fā)電智能優(yōu)化
示范工程聯(lián)合發(fā)電監(jiān)控中心位于示范工程綜合樓的二層，這里有大屏幕和幾臺電腦，看上去和普通的調(diào)度中心沒什么兩樣。然而，這里運行著的聯(lián)合發(fā)電智能全景優(yōu)化控制系統(tǒng)卻是整個風光儲輸示范工程的 “大腦”，它全方位控制著示范工程內(nèi)的所有信息，首次實現(xiàn)了電源、電網(wǎng)的全景監(jiān)控、實時互動。
雷為民告訴記者，與儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)相比，聯(lián)合發(fā)電控制系統(tǒng)可以說就像一個海、陸、空三軍總指揮，對整個風、光、儲和變電站進行聯(lián)合控制。
在電腦屏幕上，記者看到，每一臺風機所監(jiān)測到的實時風速及風機的運行狀態(tài)、出力情況等各種指標都能夠清晰地反映出來，真正做到了足不出戶，運籌帷幄。
依托智能調(diào)度平臺，聯(lián)合發(fā)電控制系統(tǒng)可以根據(jù)風、光發(fā)電預測，提前一天預測出第二天的發(fā)電形態(tài)，然后根據(jù)電網(wǎng)消納能力來安排儲能的運行狀態(tài)。
雷為民具體解釋說，聯(lián)合發(fā)電控制系統(tǒng)采用集中決策、分布執(zhí)行的控制理念，實現(xiàn)不同組合、不同時間尺度下的多控制目標協(xié)調(diào)聯(lián)合運行。通過智能調(diào)度與控制手段將風力發(fā)電與光伏發(fā)電按一定比例進行配置，并配置適當容量的儲能補充進行人為干預調(diào)節(jié)，通過儲能補充的智能充放控制，跟蹤出力，平抑波動，變隨機為可調(diào)，使風、光聯(lián)合輸出功率過程更適合用電負荷的需要，達到削峰填谷的最佳狀態(tài)。
據(jù)透露，該工程在示范意義基礎上還具有一定的經(jīng)濟性。儲能的使用提升了風能、太陽能的有效利用率，按目前的計算結果，風機發(fā)電的利用率可以提高5%~10%。同時，示范工程也是為國家新能源電價政策的制定做一個真正的工程實踐。目前關于儲能的最新研究結果已經(jīng)上報國家有關部委。在未來有正確、合理的電價支撐基礎上，工程也是可以賺錢的。
