中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：3月2日，中電工程?hào)|北院（以下簡(jiǎn)稱“東北院”）與大連恒流儲(chǔ)能電站公司正式簽訂大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站國(guó)家示范項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)合同。
據(jù)了解，示范項(xiàng)目建成后，一方面將提高遼寧電網(wǎng)尤其是大連電網(wǎng)調(diào)峰能力，并驗(yàn)證液流電池儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的有效性，另一方面將為我國(guó)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)建設(shè)和國(guó)家相關(guān)政策措施的制定提供依據(jù)，推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
深入細(xì)致開(kāi)展技術(shù)比選
示范項(xiàng)目位于遼寧省大連市，建設(shè)規(guī)模為200兆瓦/800兆瓦時(shí)。按照統(tǒng)一規(guī)劃、分期建設(shè)、逐步接入、整體調(diào)度的原則組織實(shí)施，一期建設(shè)100兆瓦/400兆瓦時(shí)，待建成穩(wěn)定運(yùn)行后，再建設(shè)二期工程。
在電站儲(chǔ)能介質(zhì)選擇上，經(jīng)過(guò)多方比較，東北院最終選擇全釩液流電池。和其他技術(shù)相比，全釩液流電池具有安全環(huán)保、循環(huán)壽命長(zhǎng)、性價(jià)比高、充放電響應(yīng)時(shí)間快等多種優(yōu)點(diǎn)，且目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有成熟項(xiàng)目。
另外，釩離子非常適合大電流快速充放電。全釩液流電池也更加適應(yīng)在過(guò)充、欠充、局部SOC區(qū)間等電網(wǎng)實(shí)際工況條件下的運(yùn)行要求。
相比于其他類型的儲(chǔ)能系統(tǒng)，在常溫常壓條件下工作，全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)電池部件使用壽命更長(zhǎng)，安全性更高。另外，電解質(zhì)溶液可循環(huán)使用和再生利用。電池部件多為廉價(jià)的碳材料、工程塑料，材料來(lái)源豐富，易于回收。
近年來(lái)，全釩液流電池性價(jià)比不斷提高，備受能源企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)關(guān)注。“目前國(guó)內(nèi)累計(jì)實(shí)現(xiàn)裝機(jī)35兆瓦，已有項(xiàng)目驗(yàn)證了技術(shù)的成熟性，證明了液流電池儲(chǔ)能的應(yīng)用能給電力系統(tǒng)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益等多重價(jià)值。”該項(xiàng)目可研階段項(xiàng)目經(jīng)理、東北院技術(shù)管理部副主任李巖山介紹說(shuō)。
開(kāi)創(chuàng)大容量?jī)?chǔ)能電站設(shè)計(jì)先河
通俗來(lái)講，儲(chǔ)能電站的作用就是在用電低谷期儲(chǔ)存富裕電能，用電高峰期輸出電能使用，減少電能浪費(fèi)。
儲(chǔ)能電站由儲(chǔ)能電池、儲(chǔ)能逆變器（PCS）、電池管理系統(tǒng)（BMS）、匯流變壓器、升壓（主）變壓器、高壓配電裝置等設(shè)備組成。充電時(shí)，系統(tǒng)將電能通過(guò)主變壓器、匯流變壓器、儲(chǔ)能變流器將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，將電能儲(chǔ)存在電解液內(nèi)。放電時(shí)，將直流電經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能變流器轉(zhuǎn)化為交流電，再經(jīng)匯流變壓器、主變壓器輸送到電網(wǎng)。
經(jīng)過(guò)深入研究，東北院成功掌握了液流電池儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)技術(shù)。所設(shè)計(jì)的液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)由電堆、電解質(zhì)溶液、電解質(zhì)溶液儲(chǔ)液罐、磁力泵、制冷機(jī)、過(guò)濾器、蝶閥及相關(guān)的管路等組成。其中，電池管理系統(tǒng)既需要對(duì)電池單體電壓、溫度、告警等信號(hào)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，還需要利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)PCS實(shí)施閉環(huán)控制，數(shù)據(jù)量大。
項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，單體蓄電池容量為33千瓦，采用8串2并和8串3并的接線方案組成500千瓦和800千瓦兩種規(guī)格的儲(chǔ)能電池組，每個(gè)儲(chǔ)能電池組配置一個(gè)500千瓦或800千瓦PCS。4臺(tái)500千瓦或800千瓦PCS接入1臺(tái)2500千伏安或4000千伏安低壓側(cè)四分裂的儲(chǔ)能變壓器，每12臺(tái)或9臺(tái)儲(chǔ)能變壓器串聯(lián)組成24兆瓦或28兆瓦儲(chǔ)能單元，每個(gè)24兆瓦或28兆瓦儲(chǔ)能單元經(jīng)1條集電線路最終接入變電站。
有效提高電網(wǎng)調(diào)峰能力
目前，遼寧水電、抽蓄等調(diào)峰電源為7.0%，大連電網(wǎng)中水電等調(diào)峰電源比重更低，僅占0.1%。由于地處高寒地區(qū)，調(diào)峰能力差的集中供熱機(jī)組比例呈逐年增加趨勢(shì)，受冬季供熱和廠房保溫等因素影響，電網(wǎng)調(diào)峰問(wèn)題越來(lái)越突出。
電池儲(chǔ)能電站具有削峰填谷的雙重功效，是不可多得的調(diào)峰電源。“大連液流電池儲(chǔ)能電站項(xiàng)目規(guī)模大，建成后可以有效緩解遼寧尤其是大連電網(wǎng)調(diào)峰壓力，開(kāi)發(fā)建設(shè)十分必要?！崩顜r山介紹說(shuō)。
與風(fēng)電相比，電池儲(chǔ)能電站的快速響應(yīng)和靈活性能夠彌補(bǔ)風(fēng)電的不連續(xù)性和間歇性，大幅提升電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電的接納能力。
不僅如此，電池儲(chǔ)能站可為重要負(fù)荷提供不間斷供電，并作為區(qū)域火電機(jī)組黑啟動(dòng)的輔助電源。同時(shí)，由于電池儲(chǔ)能電站跟蹤負(fù)荷變化的能力強(qiáng)，可充分發(fā)揮調(diào)峰填谷雙倍解決系統(tǒng)峰谷差的運(yùn)行特性，降低火電調(diào)峰率，有效改善火電機(jī)組的運(yùn)行條件，延長(zhǎng)機(jī)組使用壽命，減少燃料消耗。
