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10月19日,在河南省洛阳市,河南电网10万千瓦电池储能示范工程二期项目庞屯电池储能电站正在紧张施工。该示范工程由16座分布式电池储能电站组成,今年年底将全部投运。
信阳龙山储能电站 何欣 摄
洛阳黄龙储能电站 明盟 摄
国网河南省电力公司在电池储能项目探索与建设过程中,积极研究多点布局分布式储能系统调控和聚合关键技术,已于今年夏天连续投运了洛阳黄龙、信阳龙山电池储能电站。大量的试验数据和不断完善的运行规范,展示了储能项目在保障电网安全运行、增强供电可靠性方面的显著作用。
开展电力需求响应试点
为城市加装“充电宝”
为深入推进国家电网有限公司2017年科技指南项目《多点布局分布式储能系统在电网的聚合效应研究及应用示范》,做好电网侧储能电站的探索和建设工作,今年,国网河南电力在洛阳、信阳等9个地市选取16个变电站,采用“分布式布置、模块化设计、标准化接入、集中式调控”技术方案,实施河南电网10万千瓦电池储能示范工程。工程可以在电网负荷低谷时充电,在电网负荷高峰时放电,较好地平滑新能源的波动性与间歇性,为电网提供紧急功率支撑,有效提升电网安全运行水平。在开展技术研究的同时,国网河南电力联合平高集团有限公司,努力创新商业运营模式,开展河南电网10万千瓦电池储能示范工程建设。
6月16日6时26分,河南电网10万千瓦电池储能首批示范工程——洛阳黄龙电池储能电站首套集装箱电池储能单元一次并网成功。7月4日,信阳龙山电池储能电站一次试运成功,顺利并网,通过验收。
洛阳供电公司运维检修部专责丁聪军介绍,黄龙电池储能电站里排列整齐的白色集装箱就是一个个储能电池,另一侧是与之对应的箱式变压器。按照整个电池储能示范工程10万千瓦的规划容量,工程全部建成后,可同时满足17万户居民的用电需求。
在今年迎峰度夏工作中,河南电网面临整体无备用容量,局部地区高峰时段供电存在缺口的形势。为了保障电力供应,6月,河南省发改委印发了《关于2018年开展电力需求侧响应试点工作的通知》,在部分区域开展电力需求响应试点。
信阳龙山电池储能电站首次参与响应,分别于7月27日午高峰、8月8日晚高峰时段,连续两次以0.79万千瓦和0.95万千瓦成功参与本次需求侧响应。
削峰填谷稳定负荷
电网有了“稳定器”
“今年夏天,河南电网最大负荷达6364万千瓦,比去年最大负荷增加了579万千瓦。”9月20日,河南电力调控中心负责人介绍说。
河南电网特高压交直流混联运行特性复杂、安全压力大,同时存在峰谷差进一步加大、新能源接入突增等问题,迫切需要创新技术手段解决。国网河南电力科技信通的张景超博士介绍,建设电池储能电站就可以在一定程度上缓解这一情况。
河南电网处于“西电东送、南北互供”的重要枢纽位置。天中特高压直流工程投运后,河南电网成为特高压交直流混联运行的省级电网,电网结构与运行特性发生了巨大改变。电池储能装置响应时间为毫秒级,规模化的电池储能装置可为天中直流提供快速功率支援,同时也为电网调峰调频提供一种灵活手段。
随着经济发展和人民生活水平的提高,河南电网峰谷差呈逐年递增趋势。信阳龙山电池储能电站成功参与电网需求侧响应的实践表明,在合适位置建设一定容量的储能装置,不仅可以起到削峰填谷的作用,还可以提高设备的利用效率,同时为满足短时最大负荷所需的电网建设投资争取时间。
同时,河南新能源快速发展的势头已经显现,光伏发电已超越水电成为河南省第二大电源类型。风电、光伏发电等新能源装机规模快速增长,增加了电网调峰、调频的难度和电网运行的不确定性。而储能装置具备灵活特性,既可以较好地平滑新能源的波动性与间歇性,还有助于消纳新能源电量。
从示范到推进
发挥储能技术对电网的支撑作用
河南电网对储能电站的探索可追溯到上世纪90年代,开始是对抽水蓄能的探索,随着科技进步、电网发展,电池储能走进了人们的视野。从2015年开始策划电池储能电站建设,到2017年形成科技项目,国网河南电力做了大量工作,也取得了实打实的成效。
目前,河南电网10万千瓦电池储能示范工程已有两座电池储能电站投运,另外,郑州、安阳等地的14座也在紧锣密鼓地建设中。尽管示范工程单站规模小、接入电压等级低,但对电网科技创新和跨越发展意义重大,对电池新兴产业发展具有标杆意义。
为确保完成储能示范工程建设,国网河南电力组织制订了《河南电网100兆瓦电池储能示范工程建设工作方案》,明确职责分工和保障措施。同时,该公司加强管理示范工程技术协调会商、现场设计及技术保障、现场施工和调试,确保了施工进度。
电网侧储能发展刚刚起步,现场建设及运维规范欠缺。国网河南电力利用示范工程建设时机,策划编制了一批建设运维规范,为电网侧分布式储能建设提供支撑。该公司集中策划集装箱式电化学储能电站系列规范编制工作,围绕现场施工、验收、调试、运维等工作,编写11项储能技术规范及专项方案;多措并举推进电网侧分布式储能规范编制工作,已有9项规范和1项专题方案形成试行稿;持续完善电网侧分布式储能规范,及时总结和提炼相关经验,及时固化一批规范成果,培养锻炼创新技术骨干。
根据研究成果、政策支持和电网需求,国网河南电力还将有序分步实现百万千瓦级储能系统建设,为河南电网安全运行、削峰填谷、新能源消纳以及大气污染防治等提供有力支撑。
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