（原(yuan)標題(ti)：新型(xing)儲(chu)能(neng)電站如何調節(jie)電力（經(jing)濟(ji)新方位·能(neng)源新業態））

　　用電(dian)(dian)高(gao)峰(feng)期，白天限電(dian)(dian)、晚上趕訂單(dan)的“夜(ye)班工廠”生產模式，曾困擾著一(yi)些企業。在廣東省佛山市南海區(qu)獅(shi)山鎮，電(dian)(dian)力緊缺一(yi)度(du)是制約發展的大問題(ti)。

　　如今(jin)，廣州(zhou)佛山之間(jian)、北江之畔，約5.5個標準足球場(chang)大小的(de)場(chang)地內，一(yi)排排淺(qian)灰色的(de)電(dian)(dian)池(chi)艙組成(cheng)裝機規(gui)模300兆(zhao)(zhao)瓦/600兆(zhao)(zhao)瓦時的(de)新型儲能電(dian)(dian)站，宛如一(yi)個超級(ji)“充(chong)電(dian)(dian)寶”，源源不斷(duan)地為城市運行輸送穩定電(dian)(dian)能。

　　這是(shi)寶塘(tang)電網(wang)側獨立(li)電池儲(chu)能站(zhan)(zhan)（以(yi)下簡稱“寶塘(tang)儲(chu)能站(zhan)(zhan)”）——粵港(gang)澳大灣區最大規模新型儲(chu)能電站(zhan)(zhan)，從這里，預計每(mei)年可向粵港(gang)澳大灣區輸送4.3億千瓦時清潔(jie)電能，減(jian)少二氧化(hua)碳排放(fang)30萬噸。

　　削峰填谷

　　實現“毫秒級”響應電力系統調節需求

　　“去年(nian)(nian)僅南(nan)海區(qu)西江片(pian)區(qu)500千伏環網的電力缺口就達(da)到577兆瓦，在(zai)不(bu)增加供(gong)應(ying)的情況下，預計(ji)到2030年(nian)(nian)缺口將再翻一(yi)倍。”寶塘(tang)儲能站項(xiang)目前期策劃負責(ze)人楊夏里(li)說。

　　“理想的(de)城市(shi)電(dian)(dian)力系(xi)統，需要(yao)隨時處于動態平(ping)衡狀(zhuang)態，高效、節(jie)能(neng)地實現‘充(chong)、儲(chu)、放(fang)’功(gong)能(neng)。”南網儲(chu)能(neng)科技公司運行(xing)中心(xin)總經(jing)理王勁介紹，新型儲(chu)能(neng)電(dian)(dian)站作為調(diao)節(jie)電(dian)(dian)力負荷的(de)大型“充(chong)電(dian)(dian)寶”，可(ke)在(zai)用(yong)電(dian)(dian)低谷時利用(yong)風能(neng)、太陽能(neng)等清潔(jie)能(neng)源(yuan)進行(xing)“充(chong)電(dian)(dian)”，在(zai)用(yong)電(dian)(dian)高峰時將儲(chu)存(cun)的(de)“綠電(dian)(dian)”穩(wen)定可(ke)靠(kao)地輸送到千家萬戶，實現“毫秒級”響應(ying)電(dian)(dian)力系(xi)統調(diao)節(jie)需求。

　　近(jin)年來，我(wo)國(guo)大力發(fa)展清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)，風電(dian)(dian)、光伏等新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)發(fa)電(dian)(dian)裝機量快速提升。中國(guo)電(dian)(dian)力企業聯合會(hui)發(fa)布的數據(ju)顯示：截(jie)至(zhi)6月(yue)底(di)，我(wo)國(guo)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)發(fa)電(dian)(dian)裝機規模首(shou)次(ci)超過煤電(dian)(dian)；尤其(qi)在南方(fang)區域，新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)增(zeng)長迅速，裝機總量達1.58億千瓦，成為南方(fang)電(dian)(dian)網第一大電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)。

　　受(shou)氣候、季(ji)節等(deng)自然(ran)因素(su)影響，新能源發電(dian)往往要“看天吃飯”，隨機性、間(jian)歇性、波動性明顯(xian)，難以穩定可靠地持續供電(dian)。大規模消(xiao)納并(bing)網，需要建(jian)設儲能電(dian)站進行調配。

　　“新(xin)型(xing)儲(chu)能電(dian)站(zhan)選址(zhi)靈(ling)活、建(jian)設周期短、反應(ying)速度快，可以(yi)精確(que)匹配(pei)區域電(dian)網(wang)負荷(he)需要，幫助清潔能源大規模(mo)、高比(bi)(bi)例接入(ru)電(dian)網(wang)。”南網(wang)儲(chu)能科(ke)技(ji)公(gong)司董事長汪志(zhi)強說，相比(bi)(bi)于代表傳統(tong)儲(chu)能方式的抽水蓄能電(dian)站(zhan)，包括新(xin)型(xing)鋰電(dian)池、壓縮空氣、飛輪、重力儲(chu)能等技(ji)術路線在(zai)內(nei)的新(xin)型(xing)儲(chu)能電(dian)站(zhan)發展更(geng)快，在(zai)構(gou)建(jian)以(yi)新(xin)能源為主的新(xin)型(xing)電(dian)力系統(tong)中發揮(hui)重要作用。

　　國家能源(yuan)局(ju)的統(tong)計(ji)(ji)顯示(shi)，截至今年上半年，我(wo)國已(yi)建成投運新(xin)型儲能項目累計(ji)(ji)裝(zhuang)機(ji)規(gui)模達4444萬(wan)千瓦(wa)/9906萬(wan)千瓦(wa)時，約為(wei)兩個(ge)三峽水電站的裝(zhuang)機(ji)容量。其中(zhong)，已(yi)投運鋰離子電池(chi)儲能占比97%。

　　王勁介(jie)紹，寶塘儲(chu)能站(zhan)由(you)88套可獨(du)立接受調(diao)度(du)的(de)(de)磷酸(suan)鐵鋰儲(chu)能系統組(zu)成。投運以來，發(fa)揮“削峰(feng)填谷”作(zuo)用，儲(chu)、放電量均已(yi)超過1億(yi)千瓦時，讓來自廣東陽(yang)江的(de)(de)海上風電等清潔能源(yuan)，成為(wei)珠(zhu)三(san)角腹地經(jing)濟社會發(fa)展的(de)(de)澎湃動力。

　　技術集成

　　搭配組合出9種差異化儲能技術路線

　　站(zhan)上“風口”的新型(xing)儲(chu)能(neng)(neng)產業，在(zai)安全、質(zhi)量、效能(neng)(neng)等方(fang)面仍(reng)存在(zai)一些(xie)共性技術難題。比如，一條鋰電池儲(chu)能(neng)(neng)路線的性能(neng)(neng)好壞，與熱管理、結構連接等多個(ge)因(yin)素(su)有關，在(zai)業內尚無(wu)統(tong)一衡(heng)量標(biao)準。

　　如何才能選(xuan)出最(zui)為高效可(ke)靠的路線？

　　“讓多種(zhong)(zhong)儲(chu)能(neng)技術在(zai)一個儲(chu)能(neng)站里‘打擂(lei)臺’！”汪志強(qiang)說，聚焦熱管(guan)理、結(jie)構(gou)連接、電池性(xing)能(neng)等(deng)三大主要技術領域，寶(bao)塘儲(chu)能(neng)站搭配組(zu)合出(chu)9種(zhong)(zhong)差異化(hua)的磷酸鐵鋰電池儲(chu)能(neng)技術路線，裝機規模從5兆瓦到75兆瓦不(bu)等(deng)，相當于(yu)把9座不(bu)同技術特(te)點的中型(xing)儲(chu)能(neng)站聚到一起比優劣(lie)。

　　步入寶塘(tang)儲(chu)能站(zhan)，88套磷酸鐵鋰儲(chu)能系統猶如一個(ge)個(ge)大小(xiao)不等的集裝(zhuang)箱，分區(qu)域整齊(qi)排(pai)列(lie)。

　　“外形都(dou)差不(bu)多，但里面各(ge)有乾坤。”寶塘儲能站項(xiang)目負責人周躍利介紹，按照不(bu)同的(de)熱管理方式，這些“集裝箱”分別使用了給(gei)電池“吹空調(diao)”的(de)風(feng)冷技術(shu)、“冷板(ban)接觸降溫”的(de)板(ban)式液冷技術(shu)以及“冷卻液直接浸泡電池”的(de)全(quan)浸沒式液冷技術(shu)等3種技術(shu)。

　　“全浸沒式(shi)液(ye)冷技術最為高效(xiao)，能將不(bu)同類型(xing)的電池溫差(cha)控(kong)制在2攝氏(shi)(shi)度以(yi)內，溫升(sheng)不(bu)超過(guo)5攝氏(shi)(shi)度，有助(zhu)于提高儲放電效(xiao)能、延(yan)長電池使用(yong)壽命(ming)。”周躍利說。

　　寶塘儲(chu)能站(zhan)所(suo)采用的(de)(de)結構連接(jie)技(ji)術多(duo)達5種。其(qi)中，作(zuo)為南方(fang)電網首批“揭榜掛帥”科研項目的(de)(de)攻關成果，高壓級聯技(ji)術在寶塘儲(chu)能站(zhan)有了應用上(shang)的(de)(de)新突破(po)。

　　周(zhou)躍利(li)介紹，新型儲能電(dian)站的電(dian)要接(jie)(jie)入電(dian)網，就(jiu)需要通過變壓(ya)(ya)器將電(dian)壓(ya)(ya)提升至10千伏，而高壓(ya)(ya)級聯技術省(sheng)去了變壓(ya)(ya)器，僅通過模塊級聯，便(bian)可將儲能系統電(dian)壓(ya)(ya)提升，直(zhi)接(jie)(jie)“掛(gua)網”運行(xing)。

　　“10年前，深圳寶清儲能(neng)站(zhan)首(shou)次使用了這項技術，當(dang)時(shi)2兆瓦時(shi)的(de)裝(zhuang)機規(gui)(gui)模占地(di)面積(ji)達到上千平方米，現在一(yi)個(ge)集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)大小的(de)空間(jian)里裝(zhuang)機規(gui)(gui)模就能(neng)達到3.5兆瓦時(shi)。”周躍(yue)利說，安裝(zhuang)在寶塘(tang)儲能(neng)站(zhan)的(de)高壓級聯系(xi)統，硬件結構(gou)及控(kong)制保(bao)護(hu)方面均實現了技術優化，使“掛網(wang)”電(dian)壓更加(jia)安全穩定地(di)提(ti)升至并網(wang)電(dian)壓。

　　“這意味著，擺(bai)脫了變壓器的限(xian)制后，移動式儲能(neng)電(dian)(dian)站成為(wei)現實。”周躍利(li)說，“在(zai)應急(ji)救援(yuan)、大型戶外活動等場景(jing)下，這座(zuo)電(dian)(dian)池艙可(ke)以(yi)哪里需(xu)要去哪里，作為(wei)應急(ji)電(dian)(dian)力，隨(sui)時‘掛(gua)網’送電(dian)(dian)。”

　　一站集成、以用促(cu)比(bi)。作為我國首個(ge)多(duo)技術路線鋰(li)電池儲(chu)(chu)能站，寶(bao)塘儲(chu)(chu)能站的“擂臺賽”仍在繼續，以運行實效促(cu)進(jin)技術精益化水平提升。

　　精準管理

　　對210多萬個電芯的數據進行實時監測

　　如(ru)(ru)此大規(gui)模(mo)的(de)儲能(neng)電站，如(ru)(ru)何實現精準(zhun)管理(li)和運(yun)營維護(hu)？

　　走進寶塘儲(chu)能站智慧控制(zhi)中心，大(da)屏幕(mu)上，數據(ju)閃爍不停(ting)。

　　“我們對全站210多(duo)萬個電(dian)芯(xin)的電(dian)壓、溫度、容量(liang)等數據進行實時監(jian)測，一(yi)旦出現異常，系統(tong)會(hui)立即報警。”寶塘儲(chu)能(neng)站技(ji)術工程師張敏介紹，電(dian)芯(xin)是儲(chu)能(neng)站的最小(xiao)單元(yuan)，每26個電(dian)芯(xin)組(zu)成一(yi)個電(dian)池包，16個電(dian)池包組(zu)成一(yi)個電(dian)池簇，多(duo)個電(dian)池簇再構成電(dian)池艙。整個系統(tong)，像搭積木(mu)一(yi)樣(yang)，從小(xiao)到大，層層鑲套。

　　儲能站的(de)核心設備是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)，盡可能保持電(dian)(dian)(dian)池(chi)性能一致性、優化電(dian)(dian)(dian)池(chi)控(kong)制方式(shi)是(shi)(shi)關鍵難題。張(zhang)敏介紹，傳統(tong)的(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)艙，每一簇電(dian)(dian)(dian)池(chi)包都是(shi)(shi)串聯的(de)，同時(shi)充放電(dian)(dian)(dian)。因(yin)此，衰老最快、性能最差的(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)包決定了整個電(dian)(dian)(dian)池(chi)簇的(de)工作效率和使用(yong)壽命。

　　如何(he)打破“木桶效應(ying)”？2020年，南方電網(wang)實施“揭榜(bang)掛帥”，廣發“英雄(xiong)帖”，開展關(guan)鍵技術(shu)攻關(guan)。

　　“采用全(quan)電(dian)(dian)流控(kong)制(zhi)保(bao)護技術，我們在(zai)每個電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)包(bao)(bao)間安裝(zhuang)了控(kong)制(zhi)器，實(shi)現了對電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)‘包(bao)(bao)級管理’，可(ke)以遠程(cheng)精準(zhun)調節每個電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)包(bao)(bao)的(de)運行(xing)狀(zhuang)況。”張敏(min)說，如此，一個電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)芯出(chu)問題，再不用像以前那樣更換整個電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)簇(cu)。眼下，寶(bao)塘(tang)儲(chu)能(neng)站(zhan)正(zheng)在(zai)研究如何將“精準(zhun)控(kong)制(zhi)之手”向更小的(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)芯延伸。

　　數(shu)字化運維的優勢，還體現在精(jing)準安防上。

　　“每一個電池包(bao)里，都有‘多(duo)合一’消防探測器，可以敏銳地捕捉煙霧、揮發(fa)性(xing)有機物(wu)、可燃氣體(ti)等，一旦發(fa)現異常，會自動觸發(fa)火(huo)(huo)警信號與(yu)滅(mie)火(huo)(huo)裝置，向故障(zhang)電池包(bao)注入滅(mie)火(huo)(huo)介質，‘點對點’滅(mie)火(huo)(huo)。”張敏介紹，在(zai)滅(mie)火(huo)(huo)工作中，不會影響其他(ta)單元的正常運行，確保平穩供電。

　　“我們實時采集25項不(bu)同領域的關鍵技術(shu)(shu)指標，用數(shu)據說話(hua)，評(ping)定不(bu)同技術(shu)(shu)路(lu)線的運行(xing)性能。”王勁說，多個(ge)(ge)技術(shu)(shu)路(lu)線的運行(xing)數(shu)據，以及整個(ge)(ge)儲(chu)(chu)能站(zhan)的運維數(shu)據，日積月累匯(hui)成(cheng)一(yi)個(ge)(ge)“數(shu)據富礦”，將(jiang)為我國新型儲(chu)(chu)能電站(zhan)建設(she)提(ti)供優化方案(an)，為產業(ye)高質量發(fa)展積累寶貴經驗(yan)。

　　（方東妮參(can)與(yu)采寫）