储能应用现实情况如何？来听协鑫、科陆、中天等大咖如何说

8.国网福建电科院副院长

下面有请国网福建电力科学院的陈彬副院长，他今天演讲的题目是《电网应急供电中的储能应用》。

陈彬：今天下午的议程一共有十家的单位，其中有七家单位是储能的生产商，一家是设计商，一家单位是研究商，只有我一位是一心一意做应用储能的，我们不生产储能，我们是储能的搬运工。

下面我作为储能的搬运工，如果有说的不当之处，还请各位嘉宾海涵。我记得上一届我讲过，是多类型锂电池的多样化应用，这次我讲的是应急供电中的储能应用，因为从2010年开始，福建电网一直在做储能的搬运工，7年以来我们主要的心得还是电网应急供电当中储能的应用。

刚才主持人也讲了，我来自国网公司的强台风电网抗风减灾科技攻关团队，福建省高供电可靠性配电技术企业重点实验室，和强台风环境抗风减灾实验室

虽然大家在工作中与储能方面都有接触，但所有的人对我们电网来说都是用户，所以在历史上，我们电网遭受解列或者遭受极端自然灾害的情况下，会造成数百万用户的大面积停电灾难事件，比如美加大停电，造成21座电厂，持续时间长达29小时，损失负荷达到61800兆瓦，一千万人停电的事故。在国家电网是不会出现这个问题的，但是可想而知这个影响是非常深远的。如果大家三天用不到电，会引起社会的恐慌，不单单是一家用户或者一个小区去投诉的事情。还有东南亚的印尼雅加达的停电，供电量损失了一半，负荷掉了2700兆瓦，300多万人停电，影响人口1亿人。2015年在福建发生的苏迪罗台风电网停电，在这种极端灾害停电下，发生了50万的线路跳闸，20万的线路跳闸，影响用户达到365万。去年莫拉蒂的台风，更是给厦门电网带来了摧毁性的打击。

相比大面积停电的灾难性事件，在城市电网中由于电力设备故障停运从而造成用电停电事件更是经常发生。尤其是生命线工程用户，重要敏感用户的快速复电，对维护社会的安全稳定和人民生命财产安全起到了至关重要的作用。

在座的都是储能界的专家，在我们的应用当中，我们用的主要还是像铅酸、磷酸铁锂这种化学电池，在用、配、输、发这几个环节有比较成熟的技术

针对上述成熟的锂电池的应用技术，或者是福建电网用的比较成熟的技术，我们认为在电网的应急供电当中，储能的一些优势。大家如果接触的话，目前我们电网应急供电，主流的技术还不是这些，但是我们认为储能与传统的应急供电技术相比有如下优势，一个是相应速度比较快，抽水蓄能从全停到满载发电只要5分钟，从全停到满载的抽水只要1分钟，电池储能充放电时间更快，响应时间达到了100毫秒以内。还有绿色低噪声，实测的移动储能经过降噪处理之后能达到40dB以下，传统的柴油应急电源车噪声在75dB以上。这种储能车能够维持小系统的频率稳定，有功无功的平滑可调，还能提供一些多样化的服务，像抽水蓄能它的功能比较多，能提供调峰填谷，调平调相，系统备用，和黑启动。移动储能能提供调峰填谷，提升系统的供电能力。

我大概总结了一下储能在福建电网应急的场景，首先是电网黑启动恢复技术，还有应急供电保障技术，应急抢修技术，和抢修应急指挥技术，四大方面。下面就这四类我介绍其中的几个场景，第一个场景就是抽水蓄能在电网黑启动和事故备用中的应用。我们现在建成的是福建的仙游抽蓄，它也不是第一座，但是在福建是第一座，现在国内也陆陆续续会上马非常多的抽蓄。这个抽蓄位于莆田的仙游县，装机容量是1200兆瓦，分为4台单机300兆瓦的可逆式发电，主要是给核电配套的。福建是作为一个能源大省，现在它核电的比例在十三五期间会达到全国最高，这是一个高占比的核电能源大省。这里第一座的就是宁德核电，会上6乘100万的，已经上了一期了，还有二期。

抽蓄的话我们对它的需求很强，你要适应电力市场的需求，还要提高电网及联网系统的安全稳定，和提高电网自身的抗灾能力，以及节约能源。抽蓄的原理大家都知道，有抽水和发电两种工矿，它通过间接储能的方式，通过抽水蓄能的机组进行抽水蓄能和发电，从而实现电网的调节。从能源的损耗，它的能源损耗还是比较大的，抽四发三，损耗率为25%。但它的功能比较强大，储能一般是用侧还是电网侧还是微电网，抽水蓄能电站可以在50万级别，为核电做备用，所以它的作用是比较大容量的调峰填谷，调峰调相，事故备用和黑启动。

主要介绍事故备用和黑启动两种应用场景，抽蓄在黑启动，基本任务就是对内恢复厂用电，对外恢复电网的安全供电。举个例子，在2014年2月的时候，电站没有10千伏厂用电的情况下，利用柴油机先启动，机组启动之后启动所需的厂用电，快速启动机组10千伏的恢复用电，在30分钟内完成从柴油机到机组的自用团带电，和7分钟内从机组启动带上的厂用电，之后机组运行稳定，50万的线路恢复送电。

还有做事故备用，抽蓄随时可以作为大电网的备用机组，同时还可以做旋转备用，几分钟内就可以从抽水转为发电。举个例子，这个曲线，不一定是抽蓄的，在50万的枢纽变出现故障之后，发生接力故障之后，开关所在的50万的谷差保护动作，所有的开关跳闸，这个时候水泵工况迅速切机，甩去原来的310兆瓦的负荷，减轻了电网输电的负担，9分钟之后快速启动，带出了150兆瓦的负荷，使得电网从事故处理当中，能将我们电网事故对稳定的影响降至最小。

另外讲一下电池储能在10千伏海岛供电中的应用，这个是我们2014年投运的，中间这个岛是叫做湄洲岛，在东南亚是非常有名的。但是这个岛只有两条10千伏的海缆供电，经常船在拖锚的时候把海缆拖断，经常会发生断电的事情。妈祖保护很讲究生态，在上面没办法做一些发电厂，而且这个岛上的管委会，政府又严格要求，像光伏、风机他也不让上。福建电网储能的应用跟其他地方的特点不太一样的是，基本没有跟可再生发电发生太多的关系，基本都是储存。而且这个海岛的线路长达20公里。如果在妈祖圣诞期间发生这种事情，整个海岛的供电就没法满足需求，尤其是在旺季的时候。

我们通过两年的时候，建成了首个接到10千伏的海岛配电网的1兆瓦、2兆瓦时的电池储能电站。这里有并网运行的模式，并网功率调度提供的应急供电能力，还有离网运行，提高供电的可靠性

真正发生外部故障机率是很小的，但是在输配电价改革，电价放开的情况下我们还是讲究投入产出的。为什么要做这种1兆瓦两兆瓦时的储能电站呢？应该是成本还是很高的。在电价压力很大的情况下，或者在成本投入很高的情况下，甚至在运维方面也要投入一定成本的情况下，国家电网还是很讲究为了居民用上放心电，体现了我们的社会责任，体现了我们不惜工本去保障大家供电可靠性这方面的努力。

3月27号到4月3号受湄洲岛渔港码头施工作业的影响，海缆1路发生外破故障，全岛负荷转移至2路，在晚上8点左右的时候，这个肯定是超过了它单回供电的容量了，这个时候湄洲岛的储能就派上了用场，提供了0.88兆瓦的功率补偿，否则将造成全岛有序用电管控。

基于此，福建电科院拥有省部级的实验室和国网公司的实验室，不仅是做了兆瓦级储能电站在海岛中的应用，更是建立了强台风的真型实验场，还研究了海港的保护技术，以及沿海的腐蚀，高温高湿高热情况下的腐蚀，对电力设备，尤其对我们的储能元件，我们也要观测我们储能电站在沿海腐蚀的环境下，它运行的工况，现在已经运行了四年。

这是第三个场景，这是储能在380重要用户应急供电中的应用。

这是革命老区，古田会议旧址，这里是2014年的10月份，在上杭古田召开，习总书记在这里召开了全军政治工作会议。柴油发电车带来的危险还是很大的，我们的移动储能的确能够满足当地的应用，我们那个时候是在古田会馆进行保护供电的，那个时候进去的人都要经过政审的。

这里主要讲的重要用户零散动的供电服务，在线式的，这里是一种串联的，还有并联的。大家讲串联的话就是能够保证零散动。在后续我们也在3月5号、17号也做了一些应用。这里举的运行曲线就是在串联模式下，我们原来用的是二号配电进行供电，在二号配电故障的情况下，储能下面的电网侧，可以看到我们串联进去之后，在线储能发挥作用，电网侧的电压变为0的时候，负荷电压是闪动的。原来是并联的模式，电流会有6ms的波动，因为在会址里面，也不会用太多复杂的东西，但是如果闪一下，对当时的政治影响是非常大的。用这个我们能让用户不会感知到电网侧用电的波动。

2012年我们用的飞轮储能，大家对飞轮储能也很熟。

飞轮储能我们是在2014年的1的月和2015年的10月在古田山庄和海峡奥体为全军政治工作会议和全国首届青运会提供应急供电服务。

这是当时测试的曲线，在失电之后，飞轮储能快速响应，为场馆提供85千瓦负荷提供应急供电。9秒后柴发步入，接替完之后飞轮退出，这个时候柴发提供应急供电的任务。这个飞轮大部分是跟柴发，当然跟锂电池储能车也可以配套应用。

还有覆冰，我们现在为什么说抗风建灾，福建什么灾都有，除了沙尘暴、高寒没有之外，像覆冰、污秽、雷、风、地质灾害，基本全部都有。我们在闽西北的时候，在去年2月初寒潮来的时候，闽西北的线路都有覆冰。当时的融冰手段是非常单一匮乏的，这里我们就用直流热力融冰原理来做了一套，125千瓦的融冰装置。

我们做了好几套的融冰装置，最大能熔化20毫米的覆冰，最长能熔化5公里10千伏线路，也适用于35千伏的线路。

这是我们在两个县城里面的山上做的，这也体现了我们国家电网的社会责任，城市要搞供电，我们对农村用户也是不抛弃不放弃的，也是我们的人开着车，在那么危险的情况下把车开上去进行融冰，保障了农村用户他们能用上电。

这是我们一个世纪的融冰曲线，输出装置从50A逐渐升流至130A，导入接入点电压从100V上升至480V。

还有在抢先应急指挥中的应用，我参加工作以来，每年在台风季我们都是第一时间进驻到抗风抢险救灾的现场，电网员工应该是最早一批进驻的，到了之后发现通信几乎是不通畅的，包括去年的夏天，换了移动手机再换电信手机，在某些地方某个运营商好用，某个运营商不好用，很难说在某个地方所有的运营商都好用，所以这个时候要靠电力自己来开展这方面的指挥，因为我们进去的队伍是上万人在里面抢险施工。如果这个时候通讯跟不上，而且很多的路都被阻断掉，这个时候绝对影响我们用户的快速供电恢复。这个时候用我们的储能抢险应急指挥车，我们可以为灾害现场的应急会商、高层决策提供安静的办公场所。只要风灾一来，不仅是我们电网，是省政府的主要领导都要到现场去做应急抢险指挥的。

这里也结合我们现在这种单兵回传，不仅仅是通讯恢复，我们的抢险队伍出去之后，通过我们智能的穿戴工装，不断的传回现场勘察的环境，为决策人员作出指挥的决策。

还有一些地方山爬不上去的时候，我们就会通过我们的车放出无人机，勘察这一片里面灾害的情况，回传到我们的指挥车上去。这是无人机，还有虚拟现实相关的一些应用都在这里面体现了。

上次我介绍了我们福建省高功率可靠性的实验室，这里向大家介绍一下国网公司强台风抗风减灾的实验室，我们是一个光伏首个台风类的防灾减灾实验室，长期致力于沿海电网抗风减灾领域的性能监测预警，灾情防治和应急抢修的理论和应用研究，为我们沿海电网抵御台风灾害，构建防御、检测和应急体系，这是我们建设的一些大型装备和实验室，这是我们的公关团队，这是我们灾前、灾中、灾后应急相应的流程。

谢谢各位，我的汇报完了。

主持人：谢谢陈院长，谢谢国家电网的同事，跟我们宣传了国家电网的理念，介绍了储能在电网应急供电中的一些场景应用，应该讲很有意思，也是储能怎么结合电网，从电网侧怎么去看储能，有很多的东西可以再思考。