中國儲能網(wǎng)訊：5月16日，國家光伏、儲能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺（大慶基地）2024年度數(shù)據(jù)成果發(fā)布會在京召開，發(fā)布了2024年度國家光伏、儲能實(shí)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)成果。
以下為國家光伏、儲能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺（大慶基地）2024年度儲能數(shù)據(jù)成果詳情。
基地建設(shè)及設(shè)計情況、科技創(chuàng)新情況
2024年，國家光伏、儲能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺（大慶基地）統(tǒng)一規(guī)劃、分期實(shí)施、五年建成。其中一期安全穩(wěn)定運(yùn)行、二期完成送出線路切換，三期全容量并網(wǎng)發(fā)電，四期工程正籌備建設(shè)，五期已完成方案設(shè)計。
基地整體設(shè)計方面，五年動態(tài)規(guī)劃布置實(shí)證試驗(yàn)方案約640種，包括一期161種，二期111種，三期117種。其中，在儲能方案方面，各期設(shè)計也各有側(cè)重。
一期：儲能以鋰電池為主，涵蓋飛輪、超級電容、混合電容部分新型儲能產(chǎn)品。
二期：儲能增加多端口路由器、直流側(cè)儲能設(shè)備。
三期：儲能增加半固態(tài)電池、鐵鉻液流、鉛碳電池技術(shù)。
不同技術(shù)儲能系統(tǒng)表現(xiàn)各不相同
不同技術(shù)的儲能系統(tǒng)在充放電效率、系統(tǒng)損耗、容量衰減、可靠性等方面表現(xiàn)各不相同。
充放電效率
充放電效率方面，經(jīng)過三年運(yùn)行，不同技術(shù)儲能本體效率變化有所不同，但儲能電池充放電本體效率基本可達(dá)到廠家承諾值。其中磷酸鐵鋰電池充放電本體效率基本維持在94%以上，三年運(yùn)行下來儲能本體效率未出現(xiàn)明顯衰減；而三元鋰儲能電池本體效率經(jīng)過三年運(yùn)行下降了2個百分點(diǎn)。
磷酸鐵鋰儲能電池系統(tǒng)充放電效率（不含廠用電）維持在83%以上，經(jīng)過三年運(yùn)行，儲能系統(tǒng)效率（不含廠用電）未出現(xiàn)明顯衰減；而三元鋰儲能電池系統(tǒng)充放電效率（含廠用電）出現(xiàn)了4個百分點(diǎn)左右的衰減。
經(jīng)過三年運(yùn)行，磷酸鐵鋰儲能電池系統(tǒng)充放電效率（含廠用電）位于66%-74%之間，三元鋰充放電效率最差，為66%，且降幅明顯，下降約6個百分點(diǎn)。
值得提及的是，一期磷酸鐵鋰儲能采用120Ah電芯，二期磷酸鐵鋰儲能采用180Ah電芯，三期磷酸鐵鋰儲能大部分采用280Ah電芯（部分采用315Ah和350Ah），電芯容量持續(xù)增大。
技術(shù)迭代后儲能本體效率提升明顯，磷酸鐵鋰本體效率隨電芯容量增大有所提升，0.5C磷酸鐵鋰儲能本體的首年同期循環(huán)效率由一期120Ah電芯94.99%提高到二期180Ah電芯96.07%。
不同環(huán)境溫度下系統(tǒng)損耗
儲能系統(tǒng)在環(huán)境溫度0-5℃范圍內(nèi)時系統(tǒng)效率（含廠用電）最高達(dá)到80%，在高于25℃時的環(huán)境溫度運(yùn)行時效率最低為70%，環(huán)境溫度對系統(tǒng)效率的影響達(dá)到10%。
在環(huán)境溫度低于-20℃的極寒條件下空調(diào)制熱平均每天耗電66.73kWh，較環(huán)境溫度25℃以上時的平均每天制冷用電量少耗電83.77kWh。
寬溫域的電池在東北地區(qū)的適用性較好。相比低溫地區(qū)，應(yīng)關(guān)注環(huán)境溫度較高的地區(qū)儲能輔助設(shè)備損耗在回歸經(jīng)濟(jì)模型計算時與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)效率的巨大差異。
容量衰減
2024全年磷酸鐵鋰儲能充放電271次，其中滿充滿放運(yùn)行184天，占比50.41%；淺充淺放44次，占比12.05%;陰天因素導(dǎo)致儲能未動作94天，占比25.75%。
經(jīng)過三年運(yùn)行，儲能電池容量呈現(xiàn)不同程度衰減。其中磷酸鐵鋰儲能1C（500kW/500kWh）容量衰減3.46%，磷酸鐵鋰儲能0.5C（1000 kW/1680 kWh）容量衰減3.44%。
儲能系統(tǒng)可靠性
隨著多年運(yùn)行，儲能系統(tǒng)非計劃停運(yùn)時長增加，但磷酸鐵鋰和三元鋰儲能的可靠性相對穩(wěn)定，非計劃停運(yùn)系數(shù)僅為4.93%和5.48%。
全釩液流電池的非計劃停運(yùn)天數(shù)在2024年顯著降低，非計劃停運(yùn)系數(shù)也從2023年的44.93%降至16.16%，可靠性增強(qiáng)。
新型儲能可靠性較差，其中電磁型超級電容儲能本體和通訊故障頻次較高，非計劃停運(yùn)系數(shù)達(dá)到71.51%；飛輪儲能定子溫度傳感器、附屬設(shè)備壓縮機(jī)、通訊模塊均出現(xiàn)故障，非計劃停運(yùn)系數(shù)為50.14%
各類技術(shù)的主要故障統(tǒng)計如下。
全釩液流電池的故障主要體現(xiàn)在機(jī)械/密封、電氣系統(tǒng)、停機(jī)等問題上。2023年度數(shù)據(jù)成果發(fā)布會上提到的電池堆滲液、電堆間電流不平衡等仍未解決。
超級電容電池的故障主要體現(xiàn)在絕緣、通訊、設(shè)備可靠性等問題上。混合電容電池的故障主要體現(xiàn)在電池管理、硬件連接、軟件/控制等問題上，其中，電芯壓差大、絕緣問題等也是2023年的報告中體現(xiàn)的老問題。
飛輪儲能電池的故障主要體現(xiàn)在冷卻系統(tǒng)、傳感器/機(jī)械、電氣保護(hù)動作、控制系統(tǒng)等問題上。定子溫度傳感器損壞、過流保護(hù)、飛輪軸承溫度過高保護(hù)等問題在2023年的報告中也被重點(diǎn)提及。
另外，發(fā)布會還發(fā)布了光儲系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)成果，涵蓋能量搬移場景運(yùn)行效果、動態(tài)閾值控制、利用小時數(shù)等多項數(shù)據(jù)。
光儲系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)成果
單一儲能技術(shù)光儲系統(tǒng)調(diào)節(jié)效果好
混合儲能技術(shù)光儲系統(tǒng)需進(jìn)一步完善
利用小時數(shù)
5MW系統(tǒng)區(qū)，合計交流側(cè)容量為5MW，容配比為2.26，配置磷酸鐵鋰總儲能標(biāo)稱容量為8400kWh，理論利用小時數(shù)為3017h，實(shí)際有效利用小時數(shù)為2919h。
10MW系統(tǒng)區(qū)，合計交流側(cè)容量為10MW，容配比為1.77，配置磷酸鐵鋰總儲能標(biāo)稱容量為5180kWh，理論利用小時數(shù)為2430h，實(shí)際有效利用小時數(shù)為2361h。
由于一期儲能控制策略采用固定閾值，無法全額吸納，因此實(shí)際利用小時數(shù)低于設(shè)計小時數(shù)。
能量搬移場景運(yùn)行效果
單一儲能系統(tǒng)光儲系統(tǒng)的光儲聯(lián)合出力曲線較平滑，調(diào)節(jié)效果較好；混合儲能由于不同類型儲能廠家策略配合難度大，響應(yīng)調(diào)節(jié)時間不統(tǒng)一等問題，運(yùn)行效果相對較差，需要進(jìn)一步優(yōu)化完善。
動態(tài)閾值控制
陰天條件下采用固定閾值儲能系統(tǒng)基本無動作，儲能利用率為0%；二期升級控制策略為動態(tài)閾值，陰天出力曲線平滑，儲能利用率高，儲能利用率為22.5%。
模擬電網(wǎng)調(diào)度，儲能系統(tǒng)控制采用動態(tài)閾值策略，輸出功率最大偏差率為10.2%，平均偏差率為2.7%，策略整體執(zhí)行效果較優(yōu)，可以實(shí)現(xiàn)光儲系統(tǒng)與調(diào)度的完美契合輸出
