中國儲能網訊：走進位于內蒙古呼倫貝爾的華能伊敏電廠，只見十余個巨大的白色“盒子”整齊排開，這些是電廠科技創(chuàng)新應用的最新成果——全球容量最大的全超級電容儲能調頻系統(tǒng)，也是華能首次基于睿渥技術研制的全超級電容儲能調頻系統(tǒng)。2025年2月28日，項目一次性投產成功，極大縮短了儲能充放電調節(jié)時間，華能在新型儲能領域“再下一城”。
聯(lián)合共建：冰天雪地中的“加速度”
華能伊敏電廠的全超級電容儲能調頻項目要建設16兆瓦×10分鐘的全超級電容儲能系統(tǒng)，包含6個儲能單元，占地面積達1220平方米。今年以來，面對極寒天氣，華能伊敏電廠與西安熱工院聯(lián)合組建的專班持續(xù)攻堅，項目安裝團隊在零下二十多度的環(huán)境中輪班作業(yè)，4天敷設動力電纜達3.2公里，15天完成了預制艙吊裝，一場全鏈條的“加速戰(zhàn)”在呼倫貝爾冰天雪地中悄然打響。
“我記得今年1月份溫度差不多降到零下30℃，非常冷，我們提前搭建保溫棚，實行三班倒作業(yè)，開展高壓電纜頭制作和耐壓試驗等工作，確保施工進度與質量。”安裝施工的負責人辛福強回憶道。
建設過程中，“新型鈦基超級電容”這一關鍵設備的生產周期過長，嚴重影響了建設進度，成為項目一大卡點。對此，項目總負責人李剛親自掛帥，48小時往返1000多公里，深入設備廠商生產車間，現(xiàn)場了解生產工藝，識別出并行開展的生產環(huán)節(jié)，集中資源重點突破。
“我們逐個環(huán)節(jié)倒排工期，把能并行的工序全部打通?！表椖抗溫撠熑送跣≥x介紹說。通過這種“穿透式”協(xié)作，新型鈦基超級電容等關鍵部件交付周期縮短了30天。
與此同時，項目技術專班創(chuàng)新工作方法，采用并行推進模式，將設計、研發(fā)、試驗等環(huán)節(jié)緊密銜接。每周兩次項目推進會上，專班成員們盯著屏幕上的“問題清單”逐項攻堅，33項技術難題實現(xiàn)閉環(huán)銷號管理。全超級電容儲能調頻項目從開工到投運僅用了4個月，較國內同類項目縮短6個月，創(chuàng)造了國內同類型儲能工程建設的“新紀錄”。
創(chuàng)新突破：“手動擋”升為“自動擋”
儲能調頻系統(tǒng)到底是做什么用的呢？
華能伊敏電廠智能辦主任姜楠用“充電寶”來形容它的工作原理，“它就像我們常用的充電寶一樣，將電能儲存起來，當電網指令功率與發(fā)電機實際功率出現(xiàn)差值時，超級電容通過快速的充電或者放電，來維持電網發(fā)、用兩側平衡。”
相較于傳統(tǒng)鋰電池儲能，全超級電容儲能調頻系統(tǒng)具有壽命長、安全性高、充放電速度快等優(yōu)勢，尤其適合短時間、大功率的調頻場景。
眼下，這套全球容量最大的全超級電容儲能調頻系統(tǒng)正在與華能伊敏電廠一期2臺550兆瓦超臨界火電機組“強強聯(lián)手”，幫助機組大幅提升調頻性能。該項目突破了全超級電容儲能耦合火電機組調頻的關鍵技術——首次將組串式儲能變流器應用于儲能調頻領域，與傳統(tǒng)物理服務器控制系統(tǒng)相比，儲能充放電調節(jié)時間大幅縮短，響應速度提升60%，就像汽車從“手動擋”升級為“自動擋”，有效提高了機組負荷調節(jié)精度和響應速度，機組可以更好地參與電力市場交易，提高發(fā)電效率，降低運營成本，為企業(yè)提質增效注入新動能。
在華能伊敏電廠的儲能電站集控艙，技術人員輕點屏幕，“睿渥儲能控制系統(tǒng)”的運行數(shù)據(jù)隨即顯現(xiàn)，這是該系統(tǒng)的另一大創(chuàng)新：百分百國產“大腦”。
這里的“大腦”，指的是儲能的核心控制系統(tǒng)。長期以來，該系統(tǒng)軟硬件未能實現(xiàn)完全自主可控，為解決這一問題，華能伊敏電廠和西安熱工院聯(lián)合研發(fā)了基于“睿渥”系統(tǒng)的全國產可視化、圖形化儲能策略可編程平臺，這套具有完全自主知識產權的儲能核心控制系統(tǒng)極大地縮短了運算周期，降低了網絡傳輸延遲，實現(xiàn)了機組“睿渥”DCS與儲能控制系統(tǒng)的互通直連，無縫兼容。
“經過前期調研、容量計算、熱工況性能研究與技術方案設計等一系列努力，我們還研發(fā)出了以鈦酸鋰為負極材料的電力儲能專用超級電容，鈦基超級電容器具有三維立體結構，相比于碳基的多層結構更加穩(wěn)固，壽命更長。”談及研發(fā)之路，華能伊敏電廠電氣主管卞圣珺難掩自豪。
“我們的目標不僅是建成一個示范工程，更是要打造行業(yè)標桿，為能源轉型探索新路徑?！比A能伊敏煤電公司副總經理李廣山說，“下一步，我們還將積極拓展全超級電容儲能技術的應用場景，用創(chuàng)新繪就草原生態(tài)的‘新畫卷’”。
