中國儲能網(wǎng)訊：早春的格爾木沙漠上，寒風(fēng)卷著細沙掠過雪白的儲能艙群，棱角分明的艙體陣列把荒蕪的戈壁切割出科技感輪廓。一排排艙群之間，排列整齊的變流器矩陣發(fā)出的低沉嗡鳴與掠過戈壁的風(fēng)聲形成“共振”。
這里是全球首個50MW/100MWh智能組串式構(gòu)網(wǎng)型儲能電站——青海格爾木魯能50MW/100MWh構(gòu)網(wǎng)型儲能電站。
該項目由中國綠發(fā)青海分公司與華為科技有限公司合作開發(fā)，于2024年5月31日正式投運，對進一步提升青海地區(qū)新能源接入比例，有效解決我國弱電網(wǎng)環(huán)境下新能源接入問題起到積極示范作用。
投運已有10個月，項目哪些先進技術(shù)經(jīng)驗值得復(fù)制推廣？對青海省打造清潔能源產(chǎn)業(yè)示范高地有何積極意義？記者近日踏入格爾木漫無邊際的沙漠荒灘，一窺項目背后的成功密碼。
毫秒級響應(yīng)守護電網(wǎng)安全
跟隨中國綠發(fā)青海分公司檢修中心經(jīng)理蘇岳的腳步，記者來到了格爾木構(gòu)網(wǎng)型儲能項目基地——成排的儲能艙如同列隊的哨兵，在荒原之上默默守護著每一道電流的平穩(wěn)流動。
何為構(gòu)網(wǎng)型儲能？如果把傳統(tǒng)的跟網(wǎng)型儲能系統(tǒng)比作僅執(zhí)行充放電操作、無法主動干預(yù)電網(wǎng)狀態(tài)的“被動乘客”，那么構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)則被賦予了“駕駛員”的主動性。
“當(dāng)光伏、風(fēng)電等新能源設(shè)備遭遇電壓驟變時，設(shè)備往往會‘自我保護式逃逸’——當(dāng)電網(wǎng)電壓波動超過設(shè)備耐受范圍，新能源場站會連鎖脫網(wǎng)，造成電力缺口擴大、系統(tǒng)頻率崩潰等系統(tǒng)性風(fēng)險?！碧K岳介紹。
而相較于常規(guī)儲能，構(gòu)網(wǎng)型儲能的核心突破在于其自主決策能力。
蘇岳告訴記者，該項目通過在35千伏并網(wǎng)點的智能監(jiān)測捕捉電網(wǎng)波動異常，快速自主啟動調(diào)節(jié)程序——電壓過高時吸收無功功率形成降壓緩沖，電壓過低時釋放有功功率構(gòu)建電壓支撐。這種無需等待調(diào)度指令的毫秒級響應(yīng)，突破了傳統(tǒng)AGC、AVC系統(tǒng)的時滯瓶頸與被動依賴。
記者獲悉，為驗證技術(shù)有效性，項目于2024年6月順利通過了全球首次100兆瓦時構(gòu)網(wǎng)型儲能電站人工短路擾動試驗。
“系統(tǒng)僅用時200毫秒便主動支撐起對電網(wǎng)來說最為‘致命’的階躍故障，實現(xiàn)了故障穿越，電網(wǎng)得以順利保持穩(wěn)定運行?！碧K岳說道。
引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提質(zhì)增效
當(dāng)前，在新能源加速替代傳統(tǒng)能源的進程中，大規(guī)模儲能系統(tǒng)正面臨電池一致性管理的嚴峻挑戰(zhàn)——當(dāng)數(shù)個電芯通過串并聯(lián)組成百兆瓦時級儲能箱陣時，電池個體差異引發(fā)的“木桶效應(yīng)”正日益凸顯。
“傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)中，串聯(lián)電芯組內(nèi)容量衰減不均會導(dǎo)致整組可用容量大幅縮水。若某電芯提前充滿或放空，整組充放電過程即被強制終止，造成設(shè)計容量與實際出力間的顯著落差?！敝袊G發(fā)青海分公司電力營銷部負責(zé)人張維濤告訴記者，為緩解這一問題，行業(yè)通常依賴人工定期校準，這不僅需耗費大量人力運維成本，更無法阻止失配現(xiàn)象的持續(xù)發(fā)展。
而該構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的智能組串技術(shù)則為每個電芯配置獨立的智能優(yōu)化器，可實時監(jiān)測并動態(tài)調(diào)節(jié)充放電狀態(tài)。張維濤介紹，當(dāng)某電芯提前到達設(shè)定值時，優(yōu)化器自動切斷其回路，其余電芯繼續(xù)工作至全部達到同步狀態(tài)，放電狀態(tài)同理。
“這種自主調(diào)控使得電池組始終處于同步工作狀態(tài)，提升容量利用率的同時，也可縮短投資回報周期?！睆埦S濤說。
另一方面，一旦系統(tǒng)檢測到某電芯溫度或電壓異常時，優(yōu)化器可及時將其從主回路中“甩出”隔離。相較于傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)故障電芯引發(fā)的連鎖反應(yīng)，該智能組串技術(shù)將風(fēng)險范圍壓縮至最小單元，大幅降低了熱失控概率。
張維濤指出，當(dāng)前行業(yè)部分企業(yè)為追求降本，弱化了系統(tǒng)安全冗余，這種發(fā)展模式難以支撐新型電力系統(tǒng)對儲能設(shè)備的長期可靠性要求。
“在新型儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展初期，樹立較高的標(biāo)準與規(guī)則十分重要，這將助推行業(yè)發(fā)展進程中實現(xiàn)‘良幣驅(qū)逐劣幣’效應(yīng)，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展?！睆埦S濤補充。
助力青海高質(zhì)量建設(shè)
國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地
近年來，青海錨定國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地的目標(biāo)要求，以能源安全新戰(zhàn)略為引領(lǐng)，加快構(gòu)建新型能源體系。
青海省2025年政府工作報告指出，截至2024年年底，青海省電力總裝機突破7100萬千瓦，清潔能源、新能源裝機占比分別達94.6%、70%，在全國率先實現(xiàn)新能源裝機和發(fā)電量占比“雙主體”。
然而，在新能源電力高比例接入的背后，青海省電網(wǎng)的穩(wěn)定性正面臨關(guān)鍵考驗。
“由于省內(nèi)火電主要依賴疆煤供應(yīng)，傳統(tǒng)支撐性電源不足，難以充分支撐調(diào)峰和應(yīng)急需求。同時，作為‘綠電外送’重要基地，特高壓輸電線路的穩(wěn)定運行也對抽水蓄能、儲能等靈活調(diào)節(jié)電源提出較高要求?！睆埦S濤說。
記者了解到，與地理資源受限且建設(shè)周期較長的抽水蓄能相比，構(gòu)網(wǎng)型儲能具備更強的時間優(yōu)勢與環(huán)境適應(yīng)性。以格爾木項目為例，從建設(shè)到投運僅用時三個月，印證了其快速部署能力，無疑為青海省乃至同類型區(qū)域提供了可復(fù)制推廣的靈活性電源解決方案。
“我們可以暢想，若該技術(shù)實現(xiàn)放量應(yīng)用，將有望規(guī)?；娲痣娭谓巧?，助力實現(xiàn)更高比例可再生能源穩(wěn)定接入，從而進一步下壓發(fā)電成本，推動電力系統(tǒng)深度變革，對促進青海高質(zhì)量建設(shè)國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地，助力國家實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)具有重要戰(zhàn)略意義?！睆埦S濤說。
