中國儲能網訊：從銀川出發(fā)向東南方向行進90公里，廣袤的戈壁灘上，寧東能源化工基地映入眼簾。在這片充滿生機與活力的工業(yè)熱土上，國家能源集團寧夏電力“‘鋰電+超級電容’混合式儲能關鍵技術研究與示范工程”科技創(chuàng)新項目坐落于此。該項目由國家能源集團新能源院負責技術研發(fā)與示范建設，是國內首個混合構網型儲能示范項目，在儲能技術領域具有開創(chuàng)性意義，宛如一顆璀璨新星，在這片工業(yè)熱土的懷抱中熠熠生輝。
混合儲能 協(xié)同增效
新型儲能是新型電力系統(tǒng)和新型能源體系的重要組成部分，面對新型電力系統(tǒng)的復雜需求，新能源院聚焦“混合儲能”前沿領域，通過集成多種性能互補的儲能技術，實現不同時間尺度上的儲能技術經濟性耦合，研發(fā)具備協(xié)同優(yōu)化能力的混合儲能系統(tǒng)。
新能源院研發(fā)團隊對包含飛輪儲能、超級電容等在內的功率型儲能和包含鋰離子電池、熔鹽儲能、重力儲能等在內的能量型儲能，開展技術經濟性分析，深入研究其互補特性，建立調峰、調頻等多個場景下的儲能選型及配置方案，最終確定混合儲能方式為10MW/20MWh 磷酸鐵鋰儲能+1MW/5min超級電容儲+200kW/400kWh鈉離子電池。
混合儲能系統(tǒng)既能充分發(fā)揮各儲能技術優(yōu)勢，如鋰電池的高能量密度、超級電容的高功率密度、鈉離子電池的耐低溫性能，又可運用智能控制算法，實現多儲能單元的動態(tài)任務分配，有效延長系統(tǒng)循環(huán)壽命、降低度電成本。同時，借助人工智能、物聯網等數字化手段，構建多場站協(xié)同調控體系，在滿足電網調峰調頻、平滑出力波動等多種場景需求的前提下，實現儲能效率最大化，提升電網運行穩(wěn)定性，為新型儲能的規(guī)?；瘧脛?chuàng)新貢獻解決方案。
混合構網 探索前沿
在新型電力系統(tǒng)中，新能源占比迅速增加，高比例可再生能源、高比例電力電子裝備接入的“雙高”特點突出，系統(tǒng)電壓和頻率穩(wěn)定性降低，影響新能源穩(wěn)定發(fā)電。構網型儲能系統(tǒng)模仿同步發(fā)電機工作原理，構建并維持輸出電壓和頻率，像發(fā)電機一樣主動支撐電網，能提供虛擬慣性和阻尼，具備穩(wěn)定電網電壓頻率等多種功能，可增強電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高新能源場站并網發(fā)電量。
該項目采用混合構網方案，融合鋰電池和超級電容在初始投資、循環(huán)壽命、充放電功率特性等方面優(yōu)勢，提升綜合性能?！盎旌蠘嬀W”屬于業(yè)內首次嘗試，站內多個不同結構“電壓源”并列運行很難，儲能系統(tǒng)間微小差異易引發(fā)環(huán)流和振蕩，如何讓不同單元均衡匹配成為項目組攻關的首要難題。
為推動集團公司構網型儲能高質量發(fā)展，新能源院負責理論研究、仿真建模與示范工程建設，寧夏電力負責測試驗證，對混合構網儲能開展系統(tǒng)技術研發(fā)與工程示范。研發(fā)團隊深入研究構網型變流器環(huán)流及失穩(wěn)機理，確定了穩(wěn)定運行邊界，提出適合混合構網系統(tǒng)的新型控制策略，確保“混合構網”安全穩(wěn)定高效運行，提出性能評估方案，構建“單機-場站-源網”構網技術體系，為集團構網型儲能項目規(guī)劃配置、協(xié)同運行提供有力技術支撐。
示范工程 測試驗證
項目伊始，新能源院研發(fā)團隊錨定構網儲能理論研究這個核心目標，充分發(fā)揮博士團隊技術引領作用和黨員先鋒模范作用，突破多種構網技術協(xié)同穩(wěn)定難題，為混合構網打下堅實的理論基礎。
項目建設與調試階段，北風凜冽，天寒地凍。為保障示范工程建設進度，確保示范工程質量，團隊骨干趙璐璐、蘇新凱等人扎根項目現場，不畏艱難，在荒原曠野的刺骨寒風中堅守數月，主動克服惡劣天氣帶來的重重困難，以昂揚斗志推動項目高效推進，為示范項目的順利開展奠定了堅實基礎。
2024年底，在施工、調試工作圓滿完成后，項目正式迎來關鍵節(jié)點，開始進行整體第三方測試。此次測試由專業(yè)權威第三方機構主導，運用先進的檢測技術與科學嚴謹的評估體系，對項目的整體性能展開全面深入的檢驗，成功驗證了混合構網型儲能控制策略及環(huán)流抑制的有效性，證明了混合構網儲能協(xié)同穩(wěn)定支撐電網的可行性，也為構網型儲能“單機-場站-源網”的技術體系建設積累了實踐數據及運行經驗。
成功示范 再攀高峰
2025年3月6日，寧東光伏基地“‘鋰電+超級電容’混合式儲能關鍵技術研究與示范工程”項目正式投入運行，是國內首個混合構網儲能的成功示范，驗證了不同儲能本體混合構網的可行性，形成了一套低成本、長壽命、多尺度、強支撐能力的混合構網儲能模式，為集團公司新能源消納能力提升及“沙戈荒”等新能源大基地的規(guī)劃建設提供理論及實證基礎。
新能源院作為集團公司儲能領域專業(yè)化科研、檢測、咨詢和服務單位，長期深耕儲能前沿技術研發(fā)，依托中央企業(yè)新型儲能創(chuàng)新聯合體等平臺，通過自主創(chuàng)新突破混合儲能配置與調控方法、構網型儲能控制算法等核心技術，為集團新型儲能產業(yè)發(fā)展提供可復制、可推廣的方案，推動能源產業(yè)高質量發(fā)展。
展望未來，國家能源集團將持續(xù)深化新型電力系統(tǒng)建設要求，不斷加大科技創(chuàng)新力度，探索更多新能源應用場景，加快新型儲能技術落地實施，向建設世界一流清潔低碳能源科技領軍企業(yè)不斷邁進。
