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随着湖南经济社会快速发展,电网负荷持续增高,国网湖南电力通过政企联动促进储能发展,强化储能电站集控和安全运行,增强电网调节能力,以技术创新助推产业发展,助力迎峰度夏电力保供和新型电力系统建设。
8月7日,在湖南郴州韭菜坪储能电站,工作人员开展设备巡检,为放电工作作准备。电站在最大功率下运行2小时可充4.5万千瓦时电能,满足周边2万个家庭的日常用电需求。电站还接入了储能集控平台和切负荷系统,实现了充放电状态的快速切换,根据用电负荷情况精准控制充放电,助力削峰填谷。目前,该站充放电转换率达94%,整站综合效率超过84%。
随着经济快速发展,湖南夏冬两季用电负荷逐年攀升。国网湖南省电力有限公司服务储能电站并网,提升电网调节能力,保障全省用电充足可靠。目前,岳阳湘阴、永州新田、郴州福冲储能电站等9个百兆瓦级新建储能电站项目已陆续投产,湖南电网电化学储能装机容量达263.6万千瓦。
合力推进储能电站建设
构建储能收益体系
8月8日,在位于长沙市望城经济开发区的晟通科技集团有限公司厂区,厂房屋顶和车棚顶被一排排蓝色光伏板覆盖。这些光伏板每天能发电3.4万千瓦时,满足厂区2到3小时不间断生产的用电需求。该企业利用房顶闲置区域、停车棚顶以及厂区空地,安装了光伏发电、储能、充电桩等设备,形成光储充系统。该系统不仅能助力电网调峰,也能为该企业每年节省用电成本约300万元。这是湖南用户侧储能的一个应用场景。
6月30日,五凌电力有限公司投资建设的永州双牌储能电站并网,容量为100兆瓦/200兆瓦时。湖南省发展和改革委员会、自然资源厅、生态环境厅等部门强化协调联动,采用并联审批、不见面审批等方式,加快前期手续办理,全力推进工程建设。
湖南省政府高度重视储能建设,湖南省能源局等部门与国网湖南电力组建储能项目调度推进工作专班,梳理形成迎峰度夏前拟投产的20个电化学储能项目清单,按照“一站一策”建立项目台账,实施“日调日报”工作制度,及时协调解决项目建设中遇到的问题。
2022年9月,湖南省发展改革委发布通知,开展新能源发电项目配置新型储能试点工作,提出对省内风电、集中式光伏发电项目分别按照不低于装机容量的15%、5%比例(储能时长2小时)配建储能电站;对今年6月30日前实现全容量并网运行的新型储能项目,按照装机容量的1.3倍计算其作为新能源发电项目配建的容量,加快储能项目达产速度。
湖南省政府已出台关于新型储能示范试点、储能容量市场化交易试点等7项支持性政策,明确新型储能项目作为独立市场主体,通过参与电力市场等途径可获取相关收益。在电力现货市场运行后,新型储能项目按照现货市场规则形成相关充放电价格。
日前,湖南电力交易中心在全国首创新型储能容量市场化交易,成交容量25.2万千瓦;推进储能参与辅助服务市场,年内已为全省独立储能电站带来调峰收益1557万元。
集中监控储能电站
支撑设备精准运维
8月5日,国网湖南综合能源服务有限公司储能集控平台值班人员曾子豪密切监控屏幕上显示的储能电站电池温度。“储能电站充放电过程中电池温度如果超过阈值,平台将发出告警信息。我们会及时采取加大空调风量、停止充放电等措施,避免温度过高损坏电池本体。”他说。
2022年4月,国网湖南电力建成全国首个新型储能监控中心,其核心为储能集控平台和储能电芯在线诊断中心。经湖南省发展改革委授权,该中心对全省新型储能电站进行集中监控,为电站提供设备异常遥控处置和运维指导,确保储能电站可观、可调、可控。目前,该中心已接入省内10座电网侧储能电站及多座用户侧储能电站,构建了容量为63万千瓦的储能资源池,通过源源互补、源网协调等方式,保障迎峰度夏期间电网调峰调频需求。
据国网湖南综合能源公司储能事业部负责人黄博文介绍,以往,一座储能电站需要配备7人轮换值班,现在1名值班员可同时监控7座储能电站。储能集控平台将分散的储能站值班业务集约到线上,利用大数据分析计算储能电站的各类信号数据,针对设备隐患提前告警并派发工单,助力隐患实时处理、设备精准运维。
针对以往储能电站电池运行状态研判难、故障定位不准确等问题,储能集控平台中的电池智能监测系统可汇聚储能电站电池温度、电压、电流等分钟级采集数据,运用大数据技术、3D数据可视化技术,构建3D数据可视化温度场模型,实时分析数据,自动识别电池运行异常,完成安全性能评估和预警,支撑储能电站主动运维。
电池智能监测系统监测范围涵盖37.57万颗电池单体以及电池电压、温度等25万个测点数据,运行以来累计发现1150项系统及设备缺陷,提前预判隐患895项,提供优化迭代建议20项。年初以来,该系统累计处理异常告警150余次,支撑实施主动运维21次。
加快技术革新
助推储能产业发展
8月3日,在湖南防灾技术产业园内,年产能100兆瓦时的安全储能锂电池试制线有序运行。
针对当前电化学储能电站所用锂电池在防短路、防爆燃等方面的短板,国网湖南电力依托防灾减灾中心科技平台研制出可在电池故障时自动中断电池反应的安全叠片电池,配套建成10万千瓦时的电池储能生产线,为电化学储能提供了安全、可靠、稳定的技术方案。
目前,依据《电力储能用锂离子电池》国家标准,单个锂电池短路时不应起火、爆炸。但是,锂电池短路时通常会产生气体,冲开阀门。封闭在储能舱中的多个电池如果同时开阀,将喷出大量可燃气体,形成较大安全隐患。针对以上难题,国网湖南电力承担国家电网有限公司科研项目,成立了一支由材料设计、化学合成等专业技术骨干组成的研发技术团队。
团队历时3年,提出高温自封闭安全隔膜的解决思路,自主研发热敏性微球材料,能在锂电池短路温度上升时闭孔,中断电池反应,实现电池直接短路不开阀产气,针刺不冒烟、不起火。团队研制的280安时大容量安全叠片电池比常规同容量卷绕电池更薄,单位容量散热面积增加2倍,电池散热性能更好,循环寿命达8000次以上。
经第三方检测,大容量安全储能锂电池的安全与性能指标均满足国家标准要求。目前,该电池的配方技术与生产工艺已完全自主化。
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