中國第一個兆瓦級電池儲能站——深圳寶清儲能電站

在深圳市龍崗區(qū)清風大道一個占地僅4100平方米的小院里，坐落著一大一小兩座兩層小白樓，這就是中國第一個兆瓦級電池儲能站南方電網(wǎng)深圳寶清儲能站。

這個設計規(guī)模為10兆瓦的儲能站，目前已投運了4兆瓦。南方電網(wǎng)方面表示，希望通過這個應用項目來提升綠色環(huán)保的能源儲存系統(tǒng)的實施和快速發(fā)展。

南方電網(wǎng)深圳寶清儲能站

“小”電池有“大”威力

“與國網(wǎng)張北的風光儲輸項目注重儲能與新能源相結合有所不同，深圳寶清儲能站是將儲能站放在配電網(wǎng)，接受遠方調(diào)度的信息，通過儲能監(jiān)控系統(tǒng)來指揮儲能站出力(電力術語，指輸出功率)，從而起到削峰填谷、系統(tǒng)調(diào)頻、系統(tǒng)調(diào)壓和孤島運行等作用�！蹦戏诫娋W(wǎng)科學研究院智能電網(wǎng)研究所負責儲能項目的技術專家陸志剛在近日舉行的2012儲能國際峰會發(fā)言時說。

雖然有電力專家表示削峰填谷不太經(jīng)濟，但是中國電力科學研究院首席專家胡學浩在上述峰會上表示：“隨著近年來空調(diào)負荷的快速增加，在一些大城市，負荷峰谷差越來越大，這也使得電力系統(tǒng)難以應付。而在這種情況下，儲能就顯得尤為重要�！�

“而這時，我們就可以通過儲能站的這種"削峰填谷"功能對尖峰負荷進行調(diào)節(jié)。”陸志剛說。

寶清儲能站也在這方面通過了實踐的檢驗。去年8月，其圓滿完成深圳大運會的保供電任務即是典型的例子。

事實上，削峰填谷只是寶清儲能站四大作用之一，而相比之下，“孤島運行”這一作用更具特色。陸志剛透露，寶清儲能站近期就將做這方面的運行試驗。他相信，未來儲能站將會在類似今年“4?10”深圳大面積停電的事件中發(fā)揮作用。

除此以外，通過仿真試驗所得到的結果是，寶清儲能站可以在幾十毫秒間調(diào)節(jié)變電站供電區(qū)域的頻率和電壓�！斑@是電力系統(tǒng)迄今為止最快速、靈活的調(diào)節(jié)手段�！标懼緞傉f。

摸著石頭過河

集四大調(diào)節(jié)手段于一身的寶清儲能站，其實是南方電網(wǎng)公司三年多來不懈科研與實踐的結果。

陸志剛坦言：“作為電網(wǎng)系統(tǒng)，我們對電池本身是比較陌生的，寶清儲能站其實很大的一個目的就是驗證這個小小的電池能不能在電力系統(tǒng)這么龐大、復雜的系統(tǒng)中去應用�！�
為此，南方電網(wǎng)除了采購廠家的成套設備，也立項進行自主研發(fā)和技術集成。

陸志剛告訴記者，南方電網(wǎng)擁有實時數(shù)字仿真系統(tǒng)(RTDS)這個世界上規(guī)模最大的硬件在環(huán)實時仿真平臺。利用這個成熟的仿真技術，南方電網(wǎng)將包括SCADA主控系統(tǒng)、能量轉換系統(tǒng)(PCS)、電池管理系統(tǒng)等全套儲能設備進行全景仿真，完成了世界上首次儲能RTDS的建模和試驗。“這一實驗是非常成功的。它為我們工程的應用打下了很好的技術基礎�！标懼緞傉f。

與其他大型儲能系統(tǒng)一樣，寶清儲能站也是由能量轉換系統(tǒng)充當直流和交流電之間的橋梁，將電池堆600~800伏的直流電壓轉化為380伏的交流電壓，再通過變壓器完成10千伏并網(wǎng)。

不過，寶清儲能站也有其獨特之處，這主要體現(xiàn)在其電池成組和PCS的設計方面，通過將電池分組介入來減少電池串并聯(lián)的規(guī)模，從而達到限制電池的環(huán)流，增加電池使用壽命的目的。

“通過寶清儲能站這個工程，南方電網(wǎng)自主研發(fā)的技術得到很好地應用與實踐，同時也取得了行業(yè)內(nèi)的認可。”陸志剛說。

目前，南方電網(wǎng)正在承擔包括《大容量電池儲能站電池管理系統(tǒng)技術規(guī)范》和《大容量電池儲能站設計規(guī)范》在內(nèi)的兩項國家標準及四項行業(yè)標準的制定工作，這也正是陸志剛所說的行業(yè)認可。

儲能未來不是夢

儲能的未來很美，但其科技攻堅還有很長的一段路要走。

與抽水蓄能這種物美價廉的儲能方式相比，大容量電池儲能具有不受地理建設條件限制，對生態(tài)環(huán)境影響較小，功率可雙向流動，反應時間快，運行維護費用低等優(yōu)點。但是，目前每千瓦電池儲能成本約為抽水蓄能的3~4倍，這也在一定程度上限制了電池儲能的推廣和發(fā)展。

對此，陸志剛表示，南方電網(wǎng)后續(xù)的研究重點將放在如何降低電池成本，延長使用壽命，以及提高系統(tǒng)整體性能和效率等方面。

而對于未來儲能電池的發(fā)展方向，中國電力科學研究院超導電力研究所所長來小康表示，電池本身要朝著長壽命、低成本、高密度、免維護等方向發(fā)展，而對于電池儲能系統(tǒng)，諸如狀態(tài)監(jiān)測和評估、安全保障等技術的研究還亟待開展。

雖然前途仍舊坎坷，但是陸志剛等仍滿懷信心：“當儲能電站的成本降到2元/ 千瓦時且電池可以循環(huán)使用5000次的時候，用戶就會自覺儲能。”他說：“因為按照深圳0.6元的峰谷電價差，夜間用電低谷進行儲電，白天用電高峰將電釋放出來自用，這樣5年的時間就可收回儲能設備的前期投資。儲能電站也就具有了大規(guī)模推廣的商業(yè)價值，而這也正是儲能行業(yè)未來奮斗的目標�！�