中國儲能網(wǎng)訊:百兆瓦電網(wǎng)側(cè) 儲能開路者——鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能電站集群投運一周年回訪鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能電站集群站點之一──10兆瓦/20兆瓦時新壩站。該站位于揚中110千伏新壩變旁,2018年6月30日建成。
開欄的話:
近來年,我國已成功建成一批儲能示范項目,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大打下了堅實基礎(chǔ)。為系統(tǒng)展現(xiàn)儲能產(chǎn)業(yè)取得成果,更好發(fā)揮示范和借鑒意義,推動共性難題解決,中國電力報擬推出“走進儲能示范電站”系列報道。介紹示范項目的概況、技術(shù)特點、運行狀況、運維經(jīng)驗、存在問題等。本期將走進鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能電站集群。
項目概況:
鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能電站集群,是由國網(wǎng)江蘇綜合能源服務(wù)有限公司(簡稱“江蘇綜合能源”)、山東電工電氣集團有限公司、許繼集團有限公司共同投資建設(shè),國網(wǎng)江蘇省電力有限公司(簡稱“國網(wǎng)江蘇電力”)以租賃方式使用,國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鎮(zhèn)江供電分公司(簡稱“國網(wǎng)鎮(zhèn)江供電”)負(fù)責(zé)屬地化運營管理。
該項目共在鎮(zhèn)江東部地區(qū)建設(shè)了8個分散的儲能電站。其中江蘇綜合能源投資了3個站點、山東電工投資了3個站點,許繼集團投資了兩個站點,8個站點總功率和容量分別為101兆瓦、202兆瓦時。
8個站點采用的電芯產(chǎn)品分別來自中天科技、力信能源、國軒高科、寧德時代、中航鋰電五家企業(yè)。國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院(簡稱“國網(wǎng)江蘇經(jīng)研院”)參與了其中5個站點的總承包、6個站點的設(shè)計。
7月23日上午9時55分,江蘇電網(wǎng)調(diào)度用電最高負(fù)荷連續(xù)第三年突破1億千瓦,成為國家電網(wǎng)有限公司首個連續(xù)三年突破1億千瓦大關(guān)的省級電網(wǎng)公司。
時針撥回2018年,同樣以迎峰度夏為背景,江蘇鎮(zhèn)江東部地區(qū)由于諫壁電廠機組停運以及鎮(zhèn)江燃機無法投運,將面臨220兆瓦的負(fù)荷缺口。為解決這一棘手問題,國網(wǎng)江蘇電力決定,利用新興電化學(xué)儲能技術(shù)解決100兆瓦負(fù)荷缺口。中國首個百兆瓦電網(wǎng)側(cè)儲能電站集群、同時也是世界容量最大的電化學(xué)儲能電站集群應(yīng)運而生。
至2019年7月23日中國電力報記者來到鎮(zhèn)江實地走訪該儲能電站,該站已經(jīng)連續(xù)運行滿一周年。作為“中國首個”,鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能電站意義重大,不僅對后期國內(nèi)上馬的大型儲能電站具有重要借鑒和示范意義,同時也是我國電網(wǎng)側(cè)儲能發(fā)展乃至新一代電力系統(tǒng)發(fā)展過程中的里程碑事件。
從1代電站到2代電站
提起鎮(zhèn)江儲能電站建設(shè)過程中面臨的主要困難,國網(wǎng)江蘇經(jīng)研院設(shè)計中心副主任李妍坦言:“最大的壓力是時間緊。從2018年4月20日項目啟動,到2018年7月上旬各站點相繼投運,整個項目從選址到定容再到設(shè)備選型、確定技術(shù)方案、建設(shè)施工、驗收,總共只用了3個月時間,很多工作幾乎是同步開展?!?
也正是在這短短的3個月,我國首座大型電網(wǎng)側(cè)儲能電站從無到有,成功問世。
“這應(yīng)該算是第一代電網(wǎng)側(cè)儲能電站。”李妍介紹。
“通過第一代電網(wǎng)側(cè)儲能電站的實踐,我們也總結(jié)了一些經(jīng)驗教訓(xùn),在此基礎(chǔ)上設(shè)計了第二代電站,并在建設(shè)中的江蘇電網(wǎng)側(cè)儲能二期項目得到實踐?!崩铄硎?。
據(jù)悉,第二代電網(wǎng)側(cè)儲能電站在設(shè)備選擇上,將傾向于更大容量、更小體積的設(shè)備。在電池電芯方面,第一代電站采用了20安時~200安時不等容量產(chǎn)品,第二代電站考慮將電芯容量門檻提高到80安時以上。在PCS(儲能變流器)方面,第一代電站主要采用500千瓦PCS,第二代電站將采用630千瓦PCS。
在BMS(電池管理系統(tǒng))方面,BMS不僅要扮演數(shù)據(jù)采集器的角色,還需要具備篩選關(guān)鍵數(shù)據(jù)的功能。在EMS(能量管理系統(tǒng))方面,隨著后期部分儲能電站一個站點功率就能達到百兆瓦,需要進一步優(yōu)化EMS的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
AGC調(diào)頻成電站主要功能
鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能電站的建設(shè)初衷,主要是為了在夏季電網(wǎng)負(fù)荷高峰時 “頂峰”。在2018年迎峰度夏期間,該電站運行方式主要是每日兩充兩放“削峰填谷”。但是,中國電力報記者在采訪中了解到,自2018年10月1日后,該電站的功能正式從調(diào)峰轉(zhuǎn)變?yōu)锳GC調(diào)頻,每日調(diào)頻數(shù)百次。
國網(wǎng)鎮(zhèn)江供電變電運維室儲能運維負(fù)責(zé)人馬進告訴中國電力報記者:“這主要是因為鎮(zhèn)江新投建了一座500千伏夢溪變,負(fù)荷缺口已經(jīng)能夠頂上?!?
記者在采訪中發(fā)現(xiàn),電網(wǎng)側(cè)儲能電站所能發(fā)揮的功能和作用還在進一步拓展中。
國網(wǎng)江蘇經(jīng)研院規(guī)劃發(fā)展研究中心副主任謝珍建告訴記者:“電網(wǎng)側(cè)儲能電站主要發(fā)揮的是支撐性保障電源的兜底作用。隨著特高壓線路建設(shè)的不斷推進,一旦發(fā)生直流閉鎖沖關(guān),在特高壓落點側(cè)建設(shè)的電網(wǎng)側(cè)儲能可以快速承接被甩掉的負(fù)荷?!?
李妍對此也持相同看法,她認(rèn)為,未來事故備用或許將成為建設(shè)電網(wǎng)側(cè)儲能的首要因素。在黑啟動和降低輸配電設(shè)備投資方面,電網(wǎng)側(cè)儲能同樣能發(fā)揮較大作用。
馬進介紹,除了AGC調(diào)頻,鎮(zhèn)江儲能電站正不斷進行新的應(yīng)用功能開發(fā)。目前,該電站還發(fā)揮了新能源發(fā)電跟隨的作用,并且接入了江蘇源網(wǎng)荷儲友好互動系統(tǒng)。
電池一致性仍需提升
截至7月底,鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能電站已經(jīng)完整運行一周年。目前電站整體運行情況良好,但通過一周年的實際運行,也發(fā)現(xiàn)了一些有待改進的問題。
“其中最重要的問題還是電池一致性的問題?!眹W(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院(簡稱“國網(wǎng)江蘇電科院”)設(shè)備狀態(tài)評價中心專職孫磊對中國電力報記者說,首先表現(xiàn)為電池簇間不均衡現(xiàn)象突出,部分同組并聯(lián)的電池簇充放電電流、SOC存在一定差異。長期運行會導(dǎo)致電池電量分布不均加劇,影響電池使用壽命和整站功率輸出。
其次為電網(wǎng)側(cè)儲能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)較為滯后。目前現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)針對BMS告警、保護、監(jiān)控設(shè)計的規(guī)定不全,不同廠家針對電池電壓、溫度、SOC、絕緣電阻等監(jiān)測量的超限告警范圍、持續(xù)時間以及回差不統(tǒng)一,亟需依靠行業(yè)參與者統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
在日常運維方面,中國電力報記者走訪中發(fā)現(xiàn),由于各個儲能站點的數(shù)據(jù)異常分析處理均需在站內(nèi)進行,因此目前每個儲能電站仍需保持2~3人24小時值守,以便實時消除缺陷、定期巡視艙內(nèi)情況。
開辟出一條儲能安全之路
“安全歷來是電網(wǎng)企業(yè)不可逾越的底線。因此,從某種程度上說,電網(wǎng)側(cè)儲能電站的性質(zhì)即決定了其在安全保障方面要比用戶側(cè)儲能嚴(yán)格得多。尤其是在鎮(zhèn)江這種百兆瓦級別的儲能電站中,安全保障措施是重中之重?!敝x珍建表示。
李妍介紹,在鎮(zhèn)江儲能電站投運后,國網(wǎng)江蘇電力又投入了數(shù)百萬元進行電化學(xué)儲能消防安全方面的課題研究,并對原有的消防、預(yù)警等安全保障措施進行了升級改造。
孫磊在接受中國電力報記者采訪時表示:“在安全預(yù)警方面,國網(wǎng)江蘇電科院主要采取了三方面措施。一是在原有的煙感、溫感監(jiān)測預(yù)警的基礎(chǔ)上,增加了基于一氧化碳、氫氣等特征氣體實時監(jiān)測診斷的儲能電池火災(zāi)智能預(yù)警系統(tǒng),可有效提高預(yù)警系統(tǒng)的靈敏性和可靠性。二是建立智能分析決策平臺,通過整合儲能電站設(shè)備運行數(shù)據(jù),開展充放電決策分析和運行能效分析,實現(xiàn)對儲能電站狀態(tài)劣化的提前告警。三是定期對電站內(nèi)設(shè)備進行缺陷統(tǒng)計分析,分析運行中存在的問題并提出后續(xù)解決方案?!?
在消防方面,孫磊告訴記者,國網(wǎng)江蘇電力經(jīng)過反復(fù)實驗研究,最終確認(rèn)對于電池火災(zāi),細(xì)水霧的滅火和降溫效果較為突出,較市場上常用的七氟丙烷滅火劑更為有效,推薦作為電池火災(zāi)滅火劑。這一結(jié)論最早由國網(wǎng)江蘇電力提出。即將投運的江蘇二期電網(wǎng)側(cè)儲能項目中將采用細(xì)水霧滅火劑。
原標(biāo)題:行業(yè)觀察丨鎮(zhèn)江電網(wǎng)側(cè)儲能電站:儲能開路者