我們一起去看看，國(guó)家電網(wǎng)布局了哪些儲(chǔ)能技術(shù)。

 

國(guó)網(wǎng)高層的方向與布局

 

2022年3月21日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》的通知。

 

《實(shí)施方案》提出，儲(chǔ)能要以規(guī)模化發(fā)展支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)，堅(jiān)持優(yōu)化新型儲(chǔ)能建設(shè)布局，推動(dòng)新型儲(chǔ)能與電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)融合發(fā)展。在電網(wǎng)側(cè)，因地制宜發(fā)展新型儲(chǔ)能，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)配置儲(chǔ)能提高大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，在站址走廊資源緊張等地區(qū)延緩和替代輸變電設(shè)施投資，在電網(wǎng)薄弱區(qū)域增強(qiáng)供電保障能力，圍繞重要電力用戶提升系統(tǒng)應(yīng)急保障能力。

 

此后不久，國(guó)家電網(wǎng)有限公司黨組書(shū)記、董事長(zhǎng)辛保安在《求是》刊發(fā)署名文章《為美好生活充電 為美麗中國(guó)賦能》。

 

文章指出，堅(jiān)持開(kāi)放發(fā)展的理念，加強(qiáng)與社會(huì)各方合作，加快抽水蓄能電站建設(shè)，力爭(zhēng)2025年、2030年公司經(jīng)營(yíng)區(qū)抽水蓄能裝機(jī)分別達(dá)到5000萬(wàn)千瓦、1億千瓦。支持新型儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用，預(yù)計(jì)2030年公司經(jīng)營(yíng)區(qū)新型儲(chǔ)能裝機(jī)達(dá)到1億千瓦。

 

而在此之前的2021年，辛保安走訪調(diào)研了寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司，參觀了電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)國(guó)家工程研究中心等。他表示，發(fā)展儲(chǔ)能對(duì)推動(dòng)構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，更好服務(wù)碳達(dá)峰、碳中和具有重要意義，國(guó)家電網(wǎng)公司將積極服務(wù)儲(chǔ)能發(fā)展，加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。

 

在政策和市場(chǎng)的雙重推動(dòng)下，電網(wǎng)側(cè)新型儲(chǔ)能正在被重新激活。

 

國(guó)家電網(wǎng)的示范工程

 

“國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程” 項(xiàng)目包括10萬(wàn)千瓦風(fēng)力發(fā)電、5萬(wàn)千瓦太陽(yáng)能光伏發(fā)電、2萬(wàn)千瓦化學(xué)儲(chǔ)能的一體化工程，是國(guó)家電網(wǎng)公司探索新能源與智能電網(wǎng)和諧發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)新能源事業(yè)又好又快發(fā)展的示范工程，項(xiàng)目從規(guī)模和技術(shù)上均具有國(guó)際領(lǐng)先水平。

 

2010年6月30日 ，“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程關(guān)鍵技術(shù)研究”通過(guò)了科技部高新司組織的可行性論證。

 

工程于2011年12月25日投運(yùn)，在國(guó)家電網(wǎng)公司、冀北電力有限公司、風(fēng)光儲(chǔ)示范電站公司三級(jí)管理下，經(jīng)過(guò)針對(duì)性、前瞻性科研攻關(guān)，在推進(jìn)國(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的試驗(yàn)示范作用和社會(huì)價(jià)值日益顯現(xiàn)。

 

國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程是國(guó)家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目。在工程運(yùn)營(yíng)中，國(guó)家電網(wǎng)公司自主研發(fā)的風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電全景智能監(jiān)控系統(tǒng)、大規(guī)模儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)、風(fēng)光功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，已全面運(yùn)用并取得階段性成果，在克服風(fēng)力、光伏等新能源發(fā)電的波動(dòng)性、隨機(jī)性、間歇性影響，減少大規(guī)模新能源接入對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊等方面，效果明顯。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能得到完善提升，預(yù)測(cè)更為迅捷、精準(zhǔn)；風(fēng)能、光能、儲(chǔ)能三者聯(lián)合發(fā)電最優(yōu)、最經(jīng)濟(jì)的容量配比研究已逐項(xiàng)深入展開(kāi)，取得積極進(jìn)展。

 

國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程項(xiàng)目中的風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站均已實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程功率調(diào)控。電站先后兩次成功完成了由于局部電網(wǎng)故障造成的低電壓穿越，并成功抵御10級(jí)大風(fēng)的侵襲。風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)體系涵蓋調(diào)試大綱、運(yùn)營(yíng)規(guī)程、調(diào)試規(guī)范、驗(yàn)收大綱及緊急事故處理與應(yīng)急預(yù)案，已初步建立完成。

 

國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程項(xiàng)目已申請(qǐng)并取得專利33項(xiàng)，其中發(fā)明專利22項(xiàng)；發(fā)表論文22篇，含國(guó)際論文4篇。國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程安全運(yùn)行100天的實(shí)踐成果，初步驗(yàn)證了工程項(xiàng)目技術(shù)路線和技術(shù)方案的科學(xué)性、可行性，得到了國(guó)家有關(guān)部委、河北省地方政府的高度評(píng)價(jià)。

 

國(guó)家電網(wǎng)布局的十項(xiàng)儲(chǔ)能技術(shù)

 

抽水蓄能

 

目前大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)中只有抽水蓄能技術(shù)相對(duì)成熟， 截至2022年2月國(guó)網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)抽水蓄能電站裝機(jī)2630萬(wàn)千瓦，力爭(zhēng)2030年提高到1億千瓦。國(guó)家電網(wǎng)抽水蓄能在運(yùn)在建規(guī)模均為世界第一，在運(yùn)裝機(jī)在公司經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)占比近9成，在建裝機(jī)占比超過(guò)8成。

 

2022年5月9日，世界總裝機(jī)容量最大的抽水蓄能電站——河北豐寧抽水蓄能電站一期工程第四臺(tái)（4號(hào)）機(jī)組轉(zhuǎn)子順利吊裝就位。

 

重力儲(chǔ)能

 

2022年5月16日國(guó)家電網(wǎng)與中國(guó)天楹就重力儲(chǔ)能技術(shù)研究等達(dá)成戰(zhàn)略合作。雙方將成立協(xié)作團(tuán)隊(duì)、共同推進(jìn)建設(shè)如東10萬(wàn)千瓦時(shí)用戶側(cè)重力儲(chǔ)能示范項(xiàng)目。

 

基于“新能源+重力儲(chǔ)能”的源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化技術(shù)，持續(xù)革新重力儲(chǔ)能技術(shù)，探索用電、發(fā)電、儲(chǔ)能、 調(diào)峰調(diào)頻組合模式，積極拓寬重力儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景，推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)的多元化應(yīng)用，加快實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能核心技術(shù)自主化，推動(dòng)儲(chǔ)能成本持續(xù)下降和規(guī)模化應(yīng)用。

 

全釩液流電池

 

國(guó)網(wǎng)英大表示，國(guó)家電網(wǎng)從事電池研究的機(jī)構(gòu)——國(guó)網(wǎng)南瑞參與漢口火車(chē)站西側(cè)充電塔新建工程綜合能源項(xiàng)目（含釩電池儲(chǔ)能），目前項(xiàng)目已落地。

 

國(guó)網(wǎng)英大在2021年度報(bào)告中曾指出，在新型儲(chǔ)能技術(shù)方面，加快形成全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)商業(yè)化運(yùn)行落地能力，基于全釩液流電池使用安全、壽命長(zhǎng)、全壽命周期成本低、輸出功率和儲(chǔ)能容量相互獨(dú)立等特點(diǎn)，深入研究并實(shí)踐商業(yè)化運(yùn)行模式，積極推動(dòng)全釩液流儲(chǔ)能示范項(xiàng)目落地。

 

鉛碳儲(chǔ)能電站

 

2020年5月28日，位于湖州長(zhǎng)興雉城鎮(zhèn)的全國(guó)首座鉛碳電池電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站倒送電成功。該電站規(guī)劃儲(chǔ)能功率為1.2萬(wàn)千瓦，最終儲(chǔ)能電量為2.4萬(wàn)千瓦時(shí)。在用電低谷時(shí)“插在”電網(wǎng)上充電，在用電高峰時(shí)釋能填補(bǔ)電力缺口，以“削峰填谷”，實(shí)現(xiàn)“供用電平衡”。

 

退役鉛酸電池儲(chǔ)能

 

國(guó)網(wǎng)饒陽(yáng)縣供電公司同岳供電所打造并完成河北省唯一一個(gè)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)型風(fēng)光儲(chǔ)充直用分布式微網(wǎng)供電所示范工程”。

 

該工程應(yīng)用變電站退役鉛酸電池進(jìn)行活化再利用，完成供電所儲(chǔ)能建設(shè)，促成省公司變電站退運(yùn)廢舊電池活化技術(shù)應(yīng)用試點(diǎn)落地，為修舊利廢工作提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)支撐。

 

梯次利用電池儲(chǔ)能

 

國(guó)家電網(wǎng)有限公司從2012年開(kāi)始啟動(dòng)大容量梯次利用電池儲(chǔ)能技術(shù)研究。

 

2019年3月江蘇南京江北電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站啟動(dòng)建設(shè)。該項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)首個(gè)梯次利用的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站。江北儲(chǔ)能電站工程利用“舊電池”總?cè)萘繛?.5萬(wàn)千瓦時(shí)，其中包含磷酸鐵鋰電池4.5萬(wàn)千瓦時(shí)、鉛酸電池3萬(wàn)千瓦時(shí)。

 

壓縮空氣儲(chǔ)能

 

國(guó)網(wǎng)湖北綜合能源服務(wù)有限公司與中能建數(shù)字科技集團(tuán)共同投資建設(shè)湖北應(yīng)城30萬(wàn)千瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站示范工程，2021年12月29日至30日在武漢組織召開(kāi)項(xiàng)目可研評(píng)審會(huì)。2022年2月11日舉行簽約儀式。該項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)單機(jī)規(guī)模最大的壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目。

 

氫電雙向轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)能一體化系統(tǒng)

 

2021年6月24日，在浙江湖州濱湖綜合能源站，氫電雙向轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)能一體化系統(tǒng)成功投運(yùn)，這是該系統(tǒng)面向綜合能源供給領(lǐng)域的首次應(yīng)用。

 

國(guó)網(wǎng)浙江電力組建包含國(guó)網(wǎng)浙江電科院、國(guó)網(wǎng)湖州供電公司、杭州意能電力、浙江工業(yè)大學(xué)、杭州平旦科技有限公司、浙江電力設(shè)計(jì)院等單位的產(chǎn)-學(xué)-研-用攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。成功研制氫電雙向轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)能一體化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了光-電-氫-樁-儲(chǔ)系統(tǒng)集成和靈活互濟(jì)。項(xiàng)目應(yīng)用國(guó)產(chǎn)制氫設(shè)備和燃料電池，支持了氫能制備與應(yīng)用設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化發(fā)展。

 

氫儲(chǔ)能熱電聯(lián)供系統(tǒng)與鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)

 

嘉興供電公司通過(guò)高效氫儲(chǔ)能熱電聯(lián)供系統(tǒng)與鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)建了多元儲(chǔ)能系統(tǒng)。多元儲(chǔ)能系統(tǒng)在夜間谷電時(shí)段制氫并存儲(chǔ)，白天峰電時(shí)段發(fā)電并制熱，為園區(qū)同時(shí)提供儲(chǔ)能和熱水服務(wù)。

 

固體儲(chǔ)能供熱技術(shù)

 

2021年7月30日，河北建筑工程學(xué)院、國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司張家口供電公司、河北澤瑞節(jié)能新能源有限公司聯(lián)合共建的固體儲(chǔ)能供熱技術(shù)研發(fā)基地舉行揭牌儀式。旨在解決儲(chǔ)能材料、 綠色供熱領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)和難題。

 

飛輪儲(chǔ)能

 

飛輪儲(chǔ)能為新能源場(chǎng)站實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定送電提供了解決方案，不僅將有效保障我國(guó)的電能質(zhì)量，同時(shí)由于其兼具環(huán)保特性，還可以促進(jìn)能源行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，目前，國(guó)家電網(wǎng)公司在高規(guī)格應(yīng)急保電中在應(yīng)用飛輪儲(chǔ)能技術(shù)。

 

2022年3月22日，國(guó)網(wǎng)冀北張家口風(fēng)光儲(chǔ)輸新能源有限公司發(fā)布華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司飛輪儲(chǔ)能與火電機(jī)組聯(lián)合調(diào)頻技術(shù)研究招標(biāo)公告。

 

國(guó)家電網(wǎng)的儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景

 

除了在儲(chǔ)能技術(shù)方面，國(guó)家電網(wǎng)在應(yīng)用場(chǎng)景方面也有許多探索。

 

移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)

 

2022年4月湖北首臺(tái)500千瓦/500千瓦時(shí)多功能液冷移動(dòng)儲(chǔ)能電源車(chē)正式交付驗(yàn)收。該移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)是采用第三代儲(chǔ)能技術(shù)，將先進(jìn)液冷系統(tǒng)與大容量磷酸鐵鋰電池相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)0.6秒快速接入備用電源，保證至少18小時(shí)連續(xù)工作。

 

移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)

 

2020年5月28日，國(guó)網(wǎng)雄安新區(qū)供電公司聯(lián)合平高集團(tuán)研制的移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)正式并網(wǎng)投運(yùn)。該移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)以雙模式儲(chǔ)能變流器為并網(wǎng)接口，通過(guò)智能化的軟件平臺(tái)和監(jiān)測(cè)硬件探知施工臨電的停電、恢復(fù)送電情況，作為備用電源實(shí)現(xiàn)并離網(wǎng)的自動(dòng)、無(wú)縫切換，可有效的提升施工臨電的供電可靠性。

 

電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能調(diào)頻

 

2021年2月，國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司自主研制的變電站超級(jí)電容微儲(chǔ)能裝置投運(yùn)，可快速功率響應(yīng)、主動(dòng)抑制電網(wǎng)諧波、靈活調(diào)節(jié)無(wú)功、提高供電可靠性，助力電網(wǎng)運(yùn)行更加安全可靠。

 

2021年11月16日，國(guó)網(wǎng)天津電科院完成濱海海旭道儲(chǔ)能電站一次調(diào)頻性能試驗(yàn)方案研究。

 

火電-儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻

 

2021年10月，國(guó)網(wǎng)山東電科院技術(shù)人員完成了網(wǎng)源平臺(tái)火電-儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻功能的自主研發(fā)工作，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能容量配置優(yōu)化、控制策略優(yōu)化等功能。

 

熱電儲(chǔ)能

 

2022年4月國(guó)網(wǎng)時(shí)代華電大同熱電儲(chǔ)能工程開(kāi)工，工程采用最新一代的全戶外預(yù)制艙設(shè)計(jì)，儲(chǔ)能系統(tǒng)采用磷酸鐵鋰電池，規(guī)模為15萬(wàn)千瓦/30萬(wàn)千瓦時(shí)。投運(yùn)后，儲(chǔ)能電站將積極接受電網(wǎng)調(diào)度，參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)。

 

新能源側(cè)調(diào)峰調(diào)頻

 

2020年6月12日，甘肅玉門(mén)市與國(guó)網(wǎng)綜合能源服務(wù)集團(tuán)和上海電氣儲(chǔ)能電站投資合作項(xiàng)目洽談會(huì)召開(kāi)。國(guó)網(wǎng)綜能和上海電氣戰(zhàn)略合作正在國(guó)內(nèi)投資儲(chǔ)能電站，計(jì)劃在甘肅玉門(mén)投資建設(shè)10萬(wàn)千瓦/20萬(wàn)千瓦時(shí)規(guī)模儲(chǔ)能電站，協(xié)助電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻，促進(jìn)新能源消納。