中國儲能網(wǎng)訊:“寧夏至湖南±800千伏特高壓直流輸電線路工程是我國第一條服務(wù)‘沙戈荒’大型風(fēng)光電基地送出的特高壓輸電通道,僅用時2年完成過去需要5年才能完成的任務(wù),成為國家跨區(qū)域‘三交九直’輸電工程中前期工作最扎實、建設(shè)條件最優(yōu)越、開工條件最成熟的項目,工程將于今年6月實現(xiàn)低端投運?!?在近日召開的新型儲能與新能源大基地協(xié)同發(fā)展論壇上,國網(wǎng)寧夏電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院院長齊屹進一步指出,“沙戈荒”大基地遠離主網(wǎng)架,消納需要“兩條腿”走路,其中儲能扮演著越來越重要的角色,通過提升通道的新能源外送利用率以及高峰時段的電網(wǎng)頂峰能力,有效提升系統(tǒng)支撐能力。
■配儲存在邊際效應(yīng)
“沙戈荒”大型風(fēng)光基地是我國新能源建設(shè)的新藍海。根據(jù)總體規(guī)劃,以庫布齊、烏蘭布和、騰格里、巴丹吉林沙漠為重點,以其他沙漠和戈壁地區(qū)為補充,綜合考慮采煤沉陷區(qū),規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地,到2025年、2030年規(guī)劃建設(shè)風(fēng)光基地總裝機分別達到2億千瓦(自用0.5億千瓦、外送1.5億千瓦)、4.55億千瓦(自用1.4億千瓦、外送3.15億千瓦)。
“目前,‘沙戈荒’大基地送出配套電源風(fēng)、光同時大發(fā)時段新能源出力將超過直流輸送功率。”齊屹指出,通過配置儲能可有效平滑新能源功率波動,促進新能源消納利用,并通過搬運電量提升通道送電頂峰功率或延長頂峰時長。截至2024年底,寧夏投運儲能472萬千瓦(電網(wǎng)側(cè)430萬千瓦),規(guī)模位居全國第五,2024年儲能的配置提升寧夏新能源利用率2.88個百分點,對于電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力和新能源消納能力提升,作用非常明顯。
儲能有效,但并非越多越好。齊屹指出,據(jù)測算,在“火電400萬+新能源1100萬”場景的基礎(chǔ)上配置0—200萬千瓦(4小時)儲能對晚高峰頂峰作用、新能源利用率的提升效果接近線性。繼續(xù)增配儲能至300萬千瓦以上,單位容量儲能對調(diào)峰、頂峰的效果逐漸下降。因此,配儲存在邊際效應(yīng)。
“儲能要發(fā)揮最大效用、建多少、在哪里建,明確目標用途非常重要。” 齊屹指出,從電力電量平衡、新能源消納和調(diào)峰需求三個維度開展測算分析,寧夏提出2025年、2026年、2027年儲能配比不低于新能源規(guī)模10%(2小時)、10%(4小時)、14%(4小時),可滿足新能源利用率不低于90%。
■配置方案要綜合考慮
調(diào)節(jié)資源種類眾多,火電、核電、常規(guī)水電參與電力平衡能力較強,但受到碳排放、開發(fā)潛力限制,新型儲能發(fā)展速度快、規(guī)模大,準確評估其電力平衡能力對整體電力規(guī)劃十分重要。
“通過寧湘直流送電系統(tǒng)方案、配套電源方案、送電曲線優(yōu)化等研究,確定換流站3回線路接入系統(tǒng),1000萬—1300萬千瓦配套新能源、400萬千瓦左右支撐電源,10%—20%配儲比例。”齊屹認為,寧夏模式將成為后續(xù)“沙戈荒”大基地送出典型方案。
“大基地有幾項關(guān)鍵技術(shù)指標,輸電通道年利用小時4500小時左右、綠電占比不低于50%、整個基地新能源利用率不低于90%,且晚高峰的送電規(guī)模不低于500萬千瓦。根據(jù)這些因素和指標,綜合考慮基地的風(fēng)電、光伏、煤電配置,以及儲能的規(guī)模、時長和儲能類型。”能建時代(上海)新型儲能技術(shù)研究院有限公司技術(shù)總監(jiān)李珂指出,儲能配置需綜合考慮電力支撐、清潔能源消納、經(jīng)濟性等多方面指標,結(jié)合受端省份需求,開展配套電源優(yōu)化方案研究。根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗,已建的基地項目儲能技術(shù)路線多以電化學(xué)儲能為主,配置比例多為新能源規(guī)模的10%—20%,儲能時長多為2—4小時。
李珂進一步指出,“沙戈荒”大基地儲能多以儲存光伏多余電量為主,儲能布局盡量遵循就近光伏區(qū)域的原則,目前開建的大基地儲能主要有三種布局方式:單獨組團集中布局并配置獨立升壓站;與光伏打捆合建,共用升壓站;打捆與集中相結(jié)合?!拔覀冋J為,儲能和光伏打捆合建在設(shè)備規(guī)模需求、潮流分析、運維人員配置、經(jīng)濟性方面更具優(yōu)勢。當然打捆布置,要達到和集中配置一樣的調(diào)度性能,可以考慮新增一套儲能高速同步控制器,保證各儲能單元響應(yīng)速度和準確,支持大基地運行?!?
■重視數(shù)字化運維
可以預(yù)見,“沙戈荒”大基地將是未來儲能重要增長極。目前,新疆和內(nèi)蒙古儲能裝機規(guī)模均超1000萬千瓦,位列全國儲能能量規(guī)模和功率規(guī)模第一,也是分別以新能源配儲和獨立儲能為主導(dǎo)的省份。
相比工商業(yè)/戶用儲能,“沙戈荒”大基地儲能裝機規(guī)模大、數(shù)量多,其配置要求和運維難度成倍增長。李珂指出,在大基地建設(shè)過程中,有多個儲能設(shè)備供應(yīng)商,怎么確保設(shè)備協(xié)調(diào)統(tǒng)一、快速準確響應(yīng)是業(yè)主關(guān)注的重點內(nèi)容?!吧a(chǎn)工藝水平統(tǒng)一,可以有效節(jié)約建設(shè)、調(diào)試工期,提升系統(tǒng)運行性能。我們不希望供應(yīng)商產(chǎn)品參差不齊,大基地運行時間較長,要求其性能能夠滿足產(chǎn)品全生命周期運行要求。此外,要高度重視運維能力,提升整個電化學(xué)儲能工程的項目管理水平,以及規(guī)范現(xiàn)場調(diào)試,提高調(diào)試效率和運行水平?!?
隨著數(shù)智化技術(shù)發(fā)展,在提升設(shè)備安全性和利用效率方面將發(fā)揮重要作用。業(yè)內(nèi)人士指出,大基地儲能電站儲能單元數(shù)超過上百個,電池單體數(shù)多達數(shù)百萬顆,由電池不一致性引起的木桶短板效應(yīng)更加凸顯。此外,受新疆等電網(wǎng)薄弱地區(qū)應(yīng)用需求推動,構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)也成為重要發(fā)展方向。在高壓化、大容量化、構(gòu)網(wǎng)化發(fā)展趨勢下,儲能電站控制規(guī)模急劇增加,控制要求持續(xù)提升,控制目標愈發(fā)多樣。儲能電站亟需面向海量電池差異化管理、多機組出力協(xié)同控制等需求,通過數(shù)字化應(yīng)用手段輔助規(guī)?;瘍δ茈娬景踩咝н\行。