用電高峰期贱供，白天限電册灾、晚上趕訂單的“夜班工廠”生產(chǎn)模式波财，曾困擾著一些企業(yè)矩屁。在廣東省佛山市南海區(qū)獅山鎮(zhèn)贫巴，電力緊缺一度是制約發(fā)展的大問題窒舟。

如今骗采，廣州佛山之間昭仓、北江之畔，約5.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場大小的場地內(nèi)盹扮，一排排淺灰色的ups電池艙組成裝機(jī)規(guī)模300兆瓦/600兆瓦時(shí)的新型儲(chǔ)能電站胶僵，宛如一個(gè)超級(jí)“充電寶”，源源不斷地為城市運(yùn)行輸送穩(wěn)定電能衬朗。

這是寶塘電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立電池儲(chǔ)能站(以下簡稱“寶塘儲(chǔ)能站”)——粵港澳大灣區(qū)最大規(guī)模新型儲(chǔ)能電站猿悔，從這里，預(yù)計(jì)每年可向粵港澳大灣區(qū)輸送4.3億千瓦時(shí)清潔電能捧贺，減少二氧化碳排放30萬噸角葱。

削峰填谷

實(shí)現(xiàn)“毫秒級(jí)”響應(yīng)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求

“去年僅南海區(qū)西江片區(qū)500千伏環(huán)網(wǎng)的電力缺口就達(dá)到577兆瓦，在不增加供應(yīng)的情況下座泳，預(yù)計(jì)到2030年缺口將再翻一倍惠昔。”寶塘儲(chǔ)能站項(xiàng)目前期策劃負(fù)責(zé)人說挑势。

“理想的城市電力系統(tǒng)镇防，需要隨時(shí)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，高效潮饱、節(jié)能地實(shí)現(xiàn)‘充来氧、儲(chǔ)、放’功能香拉±惭铮”南網(wǎng)儲(chǔ)能科技公司運(yùn)行中心總經(jīng)理介紹，新型儲(chǔ)能電站作為調(diào)節(jié)電力負(fù)荷的大型“充電寶”凫碌，可在用電低谷時(shí)利用風(fēng)能扑毡、太陽能等清潔能源進(jìn)行“充電”，在用電高峰時(shí)將儲(chǔ)存的“綠電”穩(wěn)定可靠地輸送到千家萬戶盛险，實(shí)現(xiàn)“毫秒級(jí)”響應(yīng)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求瞄摊。

近年來，我國大力發(fā)展清潔能源颅婴，風(fēng)電颈缆、光伏等新能源發(fā)電裝機(jī)量快速提升。中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示：截至6月底汗钳，我國新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模首次超過煤電;尤其在南方區(qū)域梧货，新能源增長迅速，裝機(jī)總量達(dá)1.58億千瓦涕留，成為南方電網(wǎng)第一大電源。

受氣候之搅、季節(jié)等自然因素影響唁返，新能源發(fā)電往往要“看天吃飯”娇仙，隨機(jī)性、間歇性辨迷、波動(dòng)性明顯尾贮，難以穩(wěn)定可靠地持續(xù)供電。大規(guī)模消納并網(wǎng)袁暗，需要建設(shè)儲(chǔ)能電站進(jìn)行調(diào)配怔巷。

“新型儲(chǔ)能電站選址靈活、建設(shè)周期短讯屈、反應(yīng)速度快蛋哭，可以精確匹配區(qū)域電網(wǎng)負(fù)荷需要，幫助清潔能源大規(guī)模涮母、高比例接入電網(wǎng)谆趾。”南網(wǎng)儲(chǔ)能科技公司董事長說叛本，相比于代表傳統(tǒng)儲(chǔ)能方式的抽水蓄能電站沪蓬，包括新型鋰電池、壓縮空氣来候、飛輪跷叉、重力儲(chǔ)能等技術(shù)路線在內(nèi)的新型儲(chǔ)能電站發(fā)展更快，在構(gòu)建以新能源為主的新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用营搅。

國家能源局的統(tǒng)計(jì)顯示云挟，截至今年上半年，我國已建成投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)4444萬千瓦/9906萬千瓦時(shí)剧防，約為兩個(gè)三峽水電站的裝機(jī)容量植锉。其中，已投運(yùn)鋰離子電池儲(chǔ)能占比97%爹舱。

據(jù)介紹奕截，寶塘儲(chǔ)能站由88套可獨(dú)立接受調(diào)度的磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)組成。投運(yùn)以來皿遏，發(fā)揮“削峰填谷”作用噪境，儲(chǔ)、放電量均已超過1億千瓦時(shí)丧忍，讓來自廣東陽江的海上風(fēng)電等清潔能源半泪，成為珠三角腹地經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的澎湃動(dòng)力。

技術(shù)集成

搭配組合出9種差異化儲(chǔ)能技術(shù)路線

站上“風(fēng)口”的新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)参挨，在安全效勺、質(zhì)量、效能等方面仍存在一些共性技術(shù)難題亮蜓。比如嘉容，一條鋰電池儲(chǔ)能路線的性能好壞架独，與熱管理、結(jié)構(gòu)連接等多個(gè)因素有關(guān)饿呢，在業(yè)內(nèi)尚無統(tǒng)一衡量標(biāo)準(zhǔn)脖旱。

如何才能選出最為高效可靠的路線?

“讓多種儲(chǔ)能技術(shù)在一個(gè)儲(chǔ)能站里‘打擂臺(tái)’!”聚焦熱管理、結(jié)構(gòu)連接介蛉、電池性能等三大主要技術(shù)領(lǐng)域萌庆，寶塘儲(chǔ)能站搭配組合出9種差異化的磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)路線，裝機(jī)規(guī)模從5兆瓦到75兆瓦不等币旧，相當(dāng)于把9座不同技術(shù)特點(diǎn)的中型儲(chǔ)能站聚到一起比優(yōu)劣践险。

步入寶塘儲(chǔ)能站，88套磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)猶如一個(gè)個(gè)大小不等的集裝箱佳恬，分區(qū)域整齊排列捏境。

“外形都差不多，但里面各有乾坤毁葱〉嫜裕”寶塘儲(chǔ)能站項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，按照不同的熱管理方式倾剿，這些“集裝箱”分別使用了給電池“吹空調(diào)”的風(fēng)冷技術(shù)筷频、“冷板接觸降溫”的板式液冷技術(shù)以及“冷卻液直接浸泡電池”的全浸沒式液冷技術(shù)等3種技術(shù)。

“全浸沒式液冷技術(shù)最為高效前痘，能將不同類型的電池溫差控制在2攝氏度以內(nèi)涯馆，溫升不超過5攝氏度，有助于提高儲(chǔ)放電效能崎爽、延長電池使用壽命俺埋。”摹撰。

寶塘儲(chǔ)能站所采用的結(jié)構(gòu)連接技術(shù)多達(dá)5種俄脂。其中，作為南方電網(wǎng)首批“揭榜掛帥”科研項(xiàng)目的攻關(guān)成果行翘，高壓級(jí)聯(lián)技術(shù)在寶塘儲(chǔ)能站有了應(yīng)用上的新突破相吭。

專家介紹，新型儲(chǔ)能電站的電要接入電網(wǎng)领末，就需要通過變壓器將電壓提升至10千伏郊拄，而高壓級(jí)聯(lián)技術(shù)省去了變壓器，僅通過模塊級(jí)聯(lián)痘涧，便可將儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓提升楚陶，直接“掛網(wǎng)”運(yùn)行。

“10年前纤壁，深圳寶清儲(chǔ)能站首次使用了這項(xiàng)技術(shù)左刽，當(dāng)時(shí)2兆瓦時(shí)的裝機(jī)規(guī)模占地面積達(dá)到上千平方米剪撬，現(xiàn)在一個(gè)集裝箱大小的空間里裝機(jī)規(guī)模就能達(dá)到3.5兆瓦時(shí)∮品矗”安裝在寶塘儲(chǔ)能站的高壓級(jí)聯(lián)系統(tǒng)，硬件結(jié)構(gòu)及控制保護(hù)方面均實(shí)現(xiàn)了技術(shù)優(yōu)化馍佑，使“掛網(wǎng)”電壓更加安全穩(wěn)定地提升至并網(wǎng)電壓斋否。

“這意味著，擺脫了變壓器的限制后拭荤，移動(dòng)式儲(chǔ)能電站成為現(xiàn)實(shí)茵臭。”專家介紹舅世，“在應(yīng)急救援旦委、大型戶外活動(dòng)等場景下，這座電池艙可以哪里需要去哪里雏亚，作為應(yīng)急電力缨硝，隨時(shí)‘掛網(wǎng)’送電“盏停”

一站集成谎拴、以用促比。作為我國首個(gè)多技術(shù)路線鋰電池儲(chǔ)能站和月，寶塘儲(chǔ)能站的“擂臺(tái)賽”仍在繼續(xù)呐品，以運(yùn)行實(shí)效促進(jìn)技術(shù)精益化水平提升。

精準(zhǔn)管理

對(duì)210多萬個(gè)電芯的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測

如此大規(guī)模的儲(chǔ)能電站逸铆，如何實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理和運(yùn)營維護(hù)?

走進(jìn)寶塘儲(chǔ)能站智慧控制中心垒汉，大屏幕上，數(shù)據(jù)閃爍不停苦钱。

“我們對(duì)全站210多萬個(gè)電芯的電壓盛闻、溫度、容量等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測滴图，一旦出現(xiàn)異常讯谎，系統(tǒng)會(huì)立即報(bào)警【氖遥”寶塘儲(chǔ)能站技術(shù)工程師介紹乘硬，電芯是儲(chǔ)能站的最小單元，每26個(gè)電芯組成一個(gè)電池包鹿鳖，16個(gè)電池包組成一個(gè)電池簇扁眯，多個(gè)電池簇再構(gòu)成電池艙。整個(gè)系統(tǒng)翅帜，像搭積木一樣姻檀，從小到大命满，層層鑲套。

儲(chǔ)能站的核心設(shè)備是ups電池绣版、ups電源等胶台，盡可能保持電池性能一致性、優(yōu)化電池控制方式是關(guān)鍵難題杂抽。專家介紹诈唬，傳統(tǒng)的電池艙，每一簇電池包都是串聯(lián)的缩麸，同時(shí)充放電铸磅。因此，衰老最快杭朱、性能最差的電池包決定了整個(gè)電池簇的工作效率和使用壽命阅仔。

如何打破“木桶效應(yīng)”?2020年，南方電網(wǎng)實(shí)施“揭榜掛帥”窑笑，廣發(fā)“英雄帖”秕射，開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。

“采用全電流控制保護(hù)技術(shù)综界，我們在每個(gè)電池包間安裝了控制器匕磅，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池的‘包級(jí)管理’，可以遠(yuǎn)程精準(zhǔn)調(diào)節(jié)每個(gè)電池包的運(yùn)行狀況陶啥』纬眩”如此，一個(gè)ups電池芯出問題眉剿，再不用像以前那樣更換整個(gè)電池簇虽才。眼下，寶塘儲(chǔ)能站正在研究如何將“精準(zhǔn)控制之手”向更小的電池芯延伸团何。

數(shù)字化運(yùn)維的優(yōu)勢寨都，還體現(xiàn)在精準(zhǔn)安防上。

“每一個(gè)電池包里司型，都有‘多合一’消防探測器昼接，可以敏銳地捕捉煙霧、揮發(fā)性有機(jī)物悴晰、可燃?xì)怏w等慢睡，一旦發(fā)現(xiàn)異常，會(huì)自動(dòng)觸發(fā)火警信號(hào)與滅火裝置铡溪，向故障電池包注入滅火介質(zhì)漂辐，‘點(diǎn)對(duì)點(diǎn)’滅火。”據(jù)介紹髓涯，在滅火工作中袒啼，不會(huì)影響其他單元的正常運(yùn)行，確保平穩(wěn)供電纬纪。

“我們實(shí)時(shí)采集25項(xiàng)不同領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)蚓再，用數(shù)據(jù)說話，評(píng)定不同技術(shù)路線的運(yùn)行性能包各《酝荆”專家介紹，多個(gè)技術(shù)路線的運(yùn)行數(shù)據(jù)髓棋，以及整個(gè)儲(chǔ)能站的運(yùn)維數(shù)據(jù)，日積月累匯成一個(gè)“數(shù)據(jù)富礦”轻樟，將為我國新型儲(chǔ)能電站建設(shè)提供優(yōu)化方案趴国，為產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。