中國儲能網(wǎng)訊:時間:2013年2月22日15時55分,地點(diǎn):臥牛石風(fēng)電場5兆瓦×2小時(MW×h)全釩液流電池儲能示范電站。隨著現(xiàn)場總指揮的指令,遼寧電網(wǎng)首個電池儲能項(xiàng)目正式并網(wǎng)運(yùn)行?,F(xiàn)場領(lǐng)導(dǎo)和職工們目不轉(zhuǎn)睛地盯著顯示電力運(yùn)行的大屏幕。“一切正常”,“一切正常”,“全釩液流電池儲能示范電站一次送電成功”,當(dāng)現(xiàn)場總指揮宣布這一令遼寧電力有限公司干部職工興奮的消息時,現(xiàn)場暴發(fā)出一陣熱烈的掌聲。
遼寧電網(wǎng)臥牛石風(fēng)電場5兆瓦×2小時全釩液流電池儲能示范電站22千瓦電堆。
遼寧電網(wǎng)臥牛石風(fēng)電場5兆瓦×2小時全釩液流電池儲能示范電站電解液儲罐。
據(jù)介紹,遼寧電網(wǎng)臥牛石風(fēng)電場5兆瓦×2小時(MW×h)全釩液流電池儲能示范電站一次送電成功,是繼國家電網(wǎng)公司風(fēng)光儲工程后,國家電網(wǎng)公司范圍內(nèi)容量第二大的儲能電站,同時,超過了日本的住友電工在北海道的4兆瓦×1.5小時儲能電站,成為世界上以全釩液流儲能方式的最大儲能電站。
無疑,這是遼寧省電力有限公司能源建設(shè)上的又一座里程碑。
不斷創(chuàng)造奇跡的 “ 遼電人 ”
人們不會忘記,2007年3月4日那場百年不遇的暴風(fēng)雪,東北電網(wǎng)4條500千伏線路停電、1條被迫停運(yùn),36條220千伏線路、226條66千伏線路、1147條10千伏線路停電,14座220千伏變電站全停。而這停電、停運(yùn)的線路相當(dāng)一部分發(fā)生在遼寧境內(nèi)。
時隔不到三年,2010年2月24日、25日,一場20年不遇的凍雨災(zāi)害突襲遼沈大地,供電線路面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。但是,令許多企業(yè)和百姓驚奇的是,除極個別線路外,社會用電沒有受到任何影響……
是“遼電人”用勇于承擔(dān)社會責(zé)任的堅(jiān)定信念、用超凡的智慧和忘我勞動的奉獻(xiàn)精神,創(chuàng)造了這一奇跡。
遼寧中南部地區(qū)是東北電網(wǎng)負(fù)荷密度最大的區(qū)域,無論是從暴風(fēng)雪災(zāi)害暴露出的問題還是從長遠(yuǎn)發(fā)展的要求,包括大連市在內(nèi)的遼寧中南部以220千伏為主網(wǎng)架、單通道輸電的狀況亟待改變。
遼寧電網(wǎng)500千伏中南部環(huán)網(wǎng)工程是遼寧電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展史上具有里程碑意義的標(biāo)志性工程。2008年4月16日,工程正式開工建設(shè)。此項(xiàng)工程由本溪程家、丹東北、大連黃海(莊河)三項(xiàng)500千伏輸變電工程及其聯(lián)網(wǎng)工程構(gòu)成,將新建500千伏變電站2座,500千伏開閉站1座,安裝主變壓器3臺,總?cè)萘?00萬千伏安,建設(shè)500千伏線路566千米。新建工程與此前建成的500千伏徐家、鞍山等輸變電工程,構(gòu)成了“本溪丹東大連營口鞍山本溪”500千伏閉環(huán)輸電網(wǎng)絡(luò)。
遼寧省電力公司將該工程列為1號工程和總經(jīng)理督辦工程,總經(jīng)理燕福龍等領(lǐng)導(dǎo)多次前往工程現(xiàn)場、召開會議,協(xié)調(diào)解決工程建設(shè)過程中存在的各種問題,確保工程順利進(jìn)行。
2009年11月16日,總投資32億元的、凝聚遼寧電力人無數(shù)心血和希冀的遼寧電網(wǎng)500千伏中南部環(huán)網(wǎng)工程竣工投產(chǎn)。環(huán)繞本溪、丹東、大連、營口、鞍山五大城市的800公里銀色巨龍騰空而起,見證了遼寧電網(wǎng)發(fā)展方式的大轉(zhuǎn)變。遼寧中南部地區(qū),尤其是大連地區(qū)電網(wǎng)薄弱的情況從此成為歷史,上升為國家戰(zhàn)略的遼寧沿海經(jīng)濟(jì)帶開發(fā)建設(shè)也將獲得堅(jiān)強(qiáng)的電能保障。
2009年8月12日,國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會正式批復(fù)了遼寧省農(nóng)電局等79家地方農(nóng)電企業(yè)(單位)國有產(chǎn)權(quán)無償劃轉(zhuǎn)事宜,標(biāo)志著在遼寧省實(shí)行了20多年的農(nóng)電代管體制正式結(jié)束。實(shí)現(xiàn)農(nóng)電企業(yè)整體上劃,這在全國電力系統(tǒng)還是第一家。
積極打造“感動式”服務(wù)品牌,開展特色服務(wù),實(shí)現(xiàn)城市“十分鐘繳費(fèi)圈”和“村村設(shè)繳費(fèi)點(diǎn)”……“遼電人”真誠的服務(wù)感動了“遼寧人”,遼電公司在全省行風(fēng)評比中,連續(xù)11年排名第一。
建成世界上以全釩液流儲能方式的最大儲能電站,并且一次送電成功,為什么又是遼寧省電力有限公司?答案不言自明,因?yàn)樗麄兪怯掠诓⑸朴趧?chuàng)造奇跡的“遼電人”。
搶占新能源建設(shè)的 “ 制高點(diǎn) ”
2012年3月19日,中國電科院承擔(dān)的國家863課題“儲能系統(tǒng)提高間歇式電源接入能力關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)”配套項(xiàng)目——遼寧“大規(guī)模風(fēng)電協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)”啟動會在北京召開。遼寧省電力有限公司總工程師王芝茗、中國電科院副院長姚良忠出席會議并講話,項(xiàng)目相關(guān)單位、項(xiàng)目組成員參加了會議。
此舉標(biāo)志,863配套項(xiàng)目遼寧“大規(guī)模風(fēng)電協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)”建設(shè)正式啟動。
在遼寧省電力公司承擔(dān)的863課題中有一個關(guān)鍵詞:儲能。從字面解釋,應(yīng)該是儲存能源、能量的意思。今年以來,我國多個城市陷入“霧霾危機(jī)”,PM2.5濃度屢創(chuàng)新高引起各方關(guān)注。在電力行業(yè)專家看來,“霧霾危機(jī)”將大大加快中國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的進(jìn)程,提高可再生能源在一次能源中的比重,而高比例可再生能源接入對電力系統(tǒng)來說是一個巨大的挑戰(zhàn),儲能則是達(dá)到上述目標(biāo)的重要手段和支撐技術(shù)之一。
據(jù)了解,2013年1月國務(wù)院正式印發(fā)的《國家能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中五次提到儲能,為國家“十二五”期間儲能的發(fā)展明確了方向,規(guī)劃在“面臨形勢”中提到“國際金融危機(jī)以來,世界主要國家競相加大能源科技研發(fā)投入,著力突破節(jié)能、低碳、儲能、智能等關(guān)鍵技術(shù)”,這說明中國政府已經(jīng)注意到國際上對儲能的關(guān)注,已將儲能列入國家戰(zhàn)略層面予以扶持發(fā)展。
但在中國,儲能產(chǎn)業(yè)才剛剛起步。勇于并善于創(chuàng)造奇跡的“遼電人”看到了儲能產(chǎn)業(yè)的可預(yù)期的發(fā)展前景,看到了蘊(yùn)藏其中的巨大商機(jī),他們捷足先登了。遼寧電力調(diào)度控制中心有關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,此前,遼寧電力公司為了降低風(fēng)電儲能工程造價(jià),積極與儲能生產(chǎn)廠家溝通協(xié)調(diào),降低儲能設(shè)備單位造價(jià)。經(jīng)過多方積極努力、推進(jìn),臥牛石儲能電站于2012年5月開始動工,歷時10個月建成投運(yùn)。
據(jù)介紹,儲能電站建設(shè)在風(fēng)電場升壓站內(nèi),按10%比例配備儲能系統(tǒng),由5組1兆瓦全釩液流儲能子系統(tǒng)組成。包括儲能裝置(電池系統(tǒng)和電池能量管理系統(tǒng)BMS)、電網(wǎng)接入系統(tǒng)(或稱PCS,能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng),包括變壓器)、中央控制系統(tǒng)、風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、電網(wǎng)自動調(diào)度接口、環(huán)境控制單元等。系統(tǒng)采用350千瓦模塊化設(shè)計(jì),單個電堆的額定輸出功率為22千瓦。“該設(shè)計(jì)不但提高了項(xiàng)目的建設(shè)效率,同時也確保了儲能設(shè)備的利用率,占地面積小。”遼寧公司有關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
為什么應(yīng)用全釩液流電池儲能技術(shù)?這是記者這個外行人的疑問?遼寧電力調(diào)度控制中心該位負(fù)責(zé)人告訴記者:“全釩液流電池儲能技術(shù)具有易于規(guī)模放大、安全可靠、環(huán)境友好等獨(dú)特的優(yōu)勢,能夠有效地補(bǔ)償風(fēng)力發(fā)電的不足,對于實(shí)現(xiàn)大規(guī)??稍偕茉磻?yīng)用意義重大,是解決棄峰問題的有效手段,也是智能電網(wǎng)建設(shè)和分布式能源發(fā)展的重要組成部分。”
不僅如此,全釩液流電池儲能系統(tǒng)具備實(shí)時監(jiān)控充電狀態(tài)(SOC),深充深放能力強(qiáng),充放電循環(huán)壽命長等特點(diǎn),能夠有效地平滑風(fēng)力發(fā)電輸出,減少風(fēng)力發(fā)電波動給電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來的沖擊。在此基礎(chǔ)上,能夠通過智能控制,配合風(fēng)場的運(yùn)行策略,存儲和釋放電能,與電網(wǎng)友好互動,提升電網(wǎng)接納可再生能源的能力、整體運(yùn)行質(zhì)量和可靠性。
臥牛石儲能電站的投入運(yùn)行給遼寧電網(wǎng)新能源消納工作帶來積極的推進(jìn)作用。
遼寧電力公司有關(guān)負(fù)責(zé)人說:“遼寧電網(wǎng)首座電池儲能示范項(xiàng)目正式并網(wǎng),不僅可以提升電網(wǎng)風(fēng)電接納能力,提高風(fēng)電場運(yùn)行水平,更重要的是該項(xiàng)目是遼寧省電力有限公司承擔(dān)的國家863課題——儲能系統(tǒng)提高間歇式電源接入能力關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā),這一項(xiàng)目不僅為遼寧電網(wǎng)在儲能系統(tǒng)運(yùn)行特性及關(guān)鍵技術(shù)研究等方面提供了有效支撐,同時,也為電池儲能技術(shù)在電網(wǎng)運(yùn)行中更廣泛的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。”
有效破解了風(fēng)電接納難題
風(fēng)電是備受追捧的清潔能源,因此,近年風(fēng)電取得了長足發(fā)展。處在工業(yè)大省的遼寧省電力有限公司發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)更是快馬加鞭,據(jù)介紹,自“十一五”以來,遼寧風(fēng)電快速發(fā)展。風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)從2005年底的12.7萬千瓦,增長到了目前的超過470萬千瓦,足足是2005年的37倍。
面對風(fēng)電裝機(jī)連續(xù)五年翻番的實(shí)際形勢,遼寧電力公司克服困難確保風(fēng)電送出工程建設(shè)。“十一五”以來,遼寧電力公司投資先后實(shí)施了3座500千伏、12座220千伏及29座66千伏變電站新建、擴(kuò)建工程,確保核準(zhǔn)的風(fēng)電場全部按照計(jì)劃順利接網(wǎng)。
“我們不但認(rèn)真完善了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范,促進(jìn)風(fēng)電技術(shù)升級;嚴(yán)格執(zhí)行國家電網(wǎng)公司相關(guān)文件,并結(jié)合遼寧實(shí)際規(guī)范并網(wǎng)管理,制定了《遼寧省電力有限公司電廠接入系統(tǒng)前期工作管理暫行辦法》(試行)、《遼寧省電力有限公司風(fēng)電接網(wǎng)管理辦法》及《遼寧電網(wǎng)66千伏及以上風(fēng)電場涉網(wǎng)設(shè)備技術(shù)規(guī)定》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。”遼寧電力公司有關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
特別是在2012年,遼寧電力公司不斷克服負(fù)荷增長放緩、地區(qū)性網(wǎng)架約束導(dǎo)致發(fā)電不均衡等諸多不利因素,同時,在此期間電網(wǎng)也發(fā)生重大方式變化。500千伏紅沿河核電廠送出線路紅瓦#1、#2、#3線送電,紅沿河核電廠投運(yùn),這標(biāo)志著遼寧電網(wǎng)進(jìn)入了火電、水電、風(fēng)電、核電協(xié)同運(yùn)行的新階段,針對各種客觀情況,遼寧電力調(diào)度控制中心及時和相關(guān)部門溝通發(fā)電計(jì)劃調(diào)整和電量轉(zhuǎn)移情況,在確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行并兼顧風(fēng)電接納的基礎(chǔ)上,合理調(diào)整電源運(yùn)行方式,精細(xì)做好負(fù)荷率控制工作。2012年,遼寧電網(wǎng)新投風(fēng)電場15座,容量78.51萬千瓦,其中,220千伏風(fēng)電場6座,容量為34.65萬千瓦,66千伏風(fēng)電場9座,容量為43.86萬千瓦。在該公司所屬各部門的共同努力下,2012年,全年接納風(fēng)電多達(dá)78.78億千瓦時,同比增長19.25%。
遼寧地區(qū)風(fēng)能資源較為豐富,初步探明遼寧全省可開發(fā)風(fēng)能資源約4200萬千瓦。據(jù)專家預(yù)測,2013年,遼寧電網(wǎng)全口徑供電量仍將保持同比增長態(tài)勢,預(yù)計(jì)達(dá)到1700.6億千瓦時,較2012年增長5.5%。2013年,還計(jì)劃新投風(fēng)電場21座,容量96.45萬千瓦,其中,220千伏風(fēng)電場9座,66千伏風(fēng)電場12座,全省風(fēng)電機(jī)組以每年約100萬千瓦的速度增長。
然而,風(fēng)電運(yùn)行不穩(wěn)定則是目前很難解決的難題。風(fēng)電的動力來源于風(fēng),風(fēng)大則電力充足,此時如用電量不足,發(fā)電則造成能源浪費(fèi)。無風(fēng)、風(fēng)小則發(fā)電量不足,用戶急需用電時則無可奈何。電能儲存,確保穩(wěn)定送電,是電力企業(yè)亟待破解的難題。遼寧電力公司全釩液流儲能方式的最大儲能電站建成并一次送電成功,破解了電能儲存難題,不僅保證了穩(wěn)定供電,也將助推風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
在遼寧省電力公司看來,“全釩液流電池儲能示范電站一次送電成功”也只是萬里長征走完了第一步,今后的路還更長、更遙遠(yuǎn),遼寧電力公司為進(jìn)一步適應(yīng)風(fēng)電發(fā)展形勢,積極探索發(fā)展儲能技術(shù),在華能和國電兩個4.95萬千瓦的風(fēng)電場各開展了5兆瓦風(fēng)電儲能試點(diǎn)工程。