我們一起去看看，國家電網(wǎng)布局了哪些儲能技術(shù)。

 

國網(wǎng)高層的方向與布局

 

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

 

《實施方案》提出，儲能要以規(guī)模化發(fā)展支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)，堅持優(yōu)化新型儲能建設(shè)布局，推動新型儲能與電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)融合發(fā)展。在電網(wǎng)側(cè)，因地制宜發(fā)展新型儲能，在關(guān)鍵節(jié)點配置儲能提高大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平，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，國家電網(wǎng)有限公司黨組書記、董事長辛保安在《求是》刊發(fā)署名文章《為美好生活充電 為美麗中國賦能》。

 

文章指出，堅持開放發(fā)展的理念，加強(qiáng)與社會各方合作，加快抽水蓄能電站建設(shè)，力爭2025年、2030年公司經(jīng)營區(qū)抽水蓄能裝機(jī)分別達(dá)到5000萬千瓦、1億千瓦。支持新型儲能規(guī)模化應(yīng)用，預(yù)計2030年公司經(jīng)營區(qū)新型儲能裝機(jī)達(dá)到1億千瓦。

 

而在此之前的2021年，辛保安走訪調(diào)研了寧德時代新能源科技股份有限公司，參觀了電化學(xué)儲能技術(shù)國家工程研究中心等。他表示，發(fā)展儲能對推動構(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，國家電網(wǎng)公司將積極服務(wù)儲能發(fā)展，加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。

 

在政策和市場的雙重推動下，電網(wǎng)側(cè)新型儲能正在被重新激活。

 

國家電網(wǎng)的示范工程

 

“國家風(fēng)光儲輸示范工程” 項目包括10萬千瓦風(fēng)力發(fā)電、5萬千瓦太陽能光伏發(fā)電、2萬千瓦化學(xué)儲能的一體化工程，是國家電網(wǎng)公司探索新能源與智能電網(wǎng)和諧發(fā)展，推動我國新能源事業(yè)又好又快發(fā)展的示范工程，項目從規(guī)模和技術(shù)上均具有國際領(lǐng)先水平。

 

2010年6月30日 ，“十一五”國家科技支撐計劃項目“國家風(fēng)光儲輸示范工程關(guān)鍵技術(shù)研究”通過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，在國家電網(wǎng)公司、冀北電力有限公司、風(fēng)光儲示范電站公司三級管理下，經(jīng)過針對性、前瞻性科研攻關(guān)，在推進(jìn)國家新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的試驗示范作用和社會價值日益顯現(xiàn)。

 

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

 

國家風(fēng)光儲輸示范工程項目中的風(fēng)電場、光伏電站均已實現(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級大風(fēng)的侵襲。風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)體系涵蓋調(diào)試大綱、運營規(guī)程、調(diào)試規(guī)范、驗收大綱及緊急事故處理與應(yīng)急預(yù)案，已初步建立完成。

 

國家風(fēng)光儲輸示范工程項目已申請并取得專利33項，其中發(fā)明專利22項；發(fā)表論文22篇，含國際論文4篇。國家風(fēng)光儲輸示范工程安全運行100天的實踐成果，初步驗證了工程項目技術(shù)路線和技術(shù)方案的科學(xué)性、可行性，得到了國家有關(guān)部委、河北省地方政府的高度評價。

 

國家電網(wǎng)布局的十項儲能技術(shù)

 

抽水蓄能

 

目前大規(guī)模儲能技術(shù)中只有抽水蓄能技術(shù)相對成熟， 截至2022年2月國網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)內(nèi)抽水蓄能電站裝機(jī)2630萬千瓦，力爭2030年提高到1億千瓦。國家電網(wǎng)抽水蓄能在運在建規(guī)模均為世界第一，在運裝機(jī)在公司經(jīng)營區(qū)內(nèi)占比近9成，在建裝機(jī)占比超過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（4號）機(jī)組轉(zhuǎn)子順利吊裝就位。

 

重力儲能

 

2022年5月16日國家電網(wǎng)與中國天楹就重力儲能技術(shù)研究等達(dá)成戰(zhàn)略合作。雙方將成立協(xié)作團(tuán)隊、共同推進(jìn)建設(shè)如東10萬千瓦時用戶側(cè)重力儲能示范項目。

 

基于“新能源+重力儲能”的源網(wǎng)荷儲一體化技術(shù)，持續(xù)革新重力儲能技術(shù)，探索用電、發(fā)電、儲能、 調(diào)峰調(diào)頻組合模式，積極拓寬重力儲能技術(shù)應(yīng)用場景，推動儲能技術(shù)的多元化應(yīng)用，加快實現(xiàn)儲能核心技術(shù)自主化，推動儲能成本持續(xù)下降和規(guī)模化應(yīng)用。

 

全釩液流電池

 

國網(wǎng)英大表示，國家電網(wǎng)從事電池研究的機(jī)構(gòu)——國網(wǎng)南瑞參與漢口火車站西側(cè)充電塔新建工程綜合能源項目（含釩電池儲能），目前項目已落地。

 

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

 

鉛碳儲能電站

 

2020年5月28日，位于湖州長興雉城鎮(zhèn)的全國首座鉛碳電池電網(wǎng)側(cè)儲能電站倒送電成功。該電站規(guī)劃儲能功率為1.2萬千瓦，最終儲能電量為2.4萬千瓦時。在用電低谷時“插在”電網(wǎng)上充電，在用電高峰時釋能填補(bǔ)電力缺口，以“削峰填谷”，實現(xiàn)“供用電平衡”。

 

退役鉛酸電池儲能

 

國網(wǎng)饒陽縣供電公司同岳供電所打造并完成河北省唯一一個“源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)型風(fēng)光儲充直用分布式微網(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，完成供電所儲能建設(shè)，促成省公司變電站退運廢舊電池活化技術(shù)應(yīng)用試點落地，為修舊利廢工作提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)支撐。

 

梯次利用電池儲能

 

國家電網(wǎng)有限公司從2012年開始啟動大容量梯次利用電池儲能技術(shù)研究。

 

2019年3月江蘇南京江北電網(wǎng)側(cè)儲能電站啟動建設(shè)。該項目是國內(nèi)首個梯次利用的電網(wǎng)側(cè)儲能電站。江北儲能電站工程利用“舊電池”總?cè)萘繛?.5萬千瓦時，其中包含磷酸鐵鋰電池4.5萬千瓦時、鉛酸電池3萬千瓦時。

 

壓縮空氣儲能

 

國網(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30萬千瓦級壓縮空氣儲能電站示范工程，2021年12月29日至30日在武漢組織召開項目可研評審會。2022年2月11日舉行簽約儀式。該項目是國內(nèi)單機(jī)規(guī)模最大的壓縮空氣儲能項目。

 

氫電雙向轉(zhuǎn)換及儲能一體化系統(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)換及儲能一體化系統(tǒng)成功投運，這是該系統(tǒng)面向綜合能源供給領(lǐng)域的首次應(yīng)用。

 

國網(wǎng)浙江電力組建包含國網(wǎng)浙江電科院、國網(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)計院等單位的產(chǎn)-學(xué)-研-用攻關(guān)團(tuán)隊。成功研制氫電雙向轉(zhuǎn)換及儲能一體化系統(tǒng)，實現(xiàn)了光-電-氫-樁-儲系統(tǒng)集成和靈活互濟(jì)。項目應(yīng)用國產(chǎn)制氫設(shè)備和燃料電池，支持了氫能制備與應(yīng)用設(shè)備的國產(chǎn)化發(fā)展。

 

氫儲能熱電聯(lián)供系統(tǒng)與鋰電池儲能系統(tǒng)

 

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

 

固體儲能供熱技術(shù)

 

2021年7月30日，河北建筑工程學(xué)院、國網(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)合共建的固體儲能供熱技術(shù)研發(fā)基地舉行揭牌儀式。旨在解決儲能材料、 綠色供熱領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)和難題。

 

飛輪儲能

 

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

 

2022年3月22日，國網(wǎng)冀北張家口風(fēng)光儲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)任公司飛輪儲能與火電機(jī)組聯(lián)合調(diào)頻技術(shù)研究招標(biāo)公告。

 

國家電網(wǎng)的儲能應(yīng)用場景

 

除了在儲能技術(shù)方面，國家電網(wǎng)在應(yīng)用場景方面也有許多探索。

 

移動儲能車

 

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

 

移動式儲能系統(tǒng)

 

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

 

電網(wǎng)側(cè)儲能調(diào)頻

 

2021年2月，國網(wǎng)江蘇省電力有限公司自主研制的變電站超級電容微儲能裝置投運，可快速功率響應(yīng)、主動抑制電網(wǎng)諧波、靈活調(diào)節(jié)無功、提高供電可靠性，助力電網(wǎng)運行更加安全可靠。

 

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

 

火電-儲能聯(lián)合調(diào)頻

 

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

 

熱電儲能

 

2022年4月國網(wǎng)時代華電大同熱電儲能工程開工，工程采用最新一代的全戶外預(yù)制艙設(shè)計，儲能系統(tǒng)采用磷酸鐵鋰電池，規(guī)模為15萬千瓦/30萬千瓦時。投運后，儲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，甘肅玉門市與國網(wǎng)綜合能源服務(wù)集團(tuán)和上海電氣儲能電站投資合作項目洽談會召開。國網(wǎng)綜能和上海電氣戰(zhàn)略合作正在國內(nèi)投資儲能電站，計劃在甘肅玉門投資建設(shè)10萬千瓦/20萬千瓦時規(guī)模儲能電站，協(xié)助電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻，促進(jìn)新能源消納。