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不久前,我国首个移动式大容量全场景电池储能站——南方电网河北保定电池储能站正式投入商业运行。 该电池储能站位于保定国家高新技术产业开发区,功率6兆瓦(MW),容量超过7.2兆瓦时(MWh),转换效率达到98%。 电站的投运标志着我国高压级联关键技术研究取得成功,有效解决了电池储能站应用场景固定限制的难题。
不同于传统储能站,南方电网河北保定电池储能站应用了高压级联链式储能变流器拓扑,将电池组通过模块级联方式直接接入10kV高压交流系统。 该储能站采取集装箱设计,各电池加装运输底座,成为我国第一座无须配套变压器的移动式电池储能站,可随时灵活“动”起来。
《“十四五”新型储能发展实施方案》明确提出,到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件;到2030年,新型储能全面市场化发展。
在此背景下,我们开展了移动式大容量全场景电池储能站的研发。 ”南网储能公司储能科研院院长、高压级联项目负责人陈满介绍。 该储能站的特点是大容量、可移动,不仅实现了储能高效率的目标,还丰富了移动式大容量储能电站作为“有源式”并网测试平台等应用场景。
现在这个大容量全场景电池储能站是大卡车,直接拉50吨货甚至更多。 ”对于大容量,陈满打了一个形象的比喻。
另一方面,则是大容量、大功率储能系统设备繁多、结构复杂对移动性能的限制,如何在运输全过程中对集装箱及其内部设备状态进行监测、保障其可靠性,也是必须解决的难题。 ”南网储能公司储能科研院高压级联项目技术专家李勇琦介绍。
”李勇琦表示,这可在最大程度避免出现火烧连环船的情景。 他们首次应用了电池簇间热阻隔技术,相当于在船与船之间加上阻燃板。 一旦其中一艘船着火了,在一定时间内,仍可让火势不蔓延到旁边船只,为延长电池热失控救援时间提供了新的思路。
针对储能电站的黑启动要求储能系统具有离网运行模式,且需具备零起升压、二次调频调压、频率范围控制等能力,对储能变流器提出较高要求。 为此,团队逐一攻克了移动式大容量电池储能站黑启动的各关键技术难题。 这是黑启动在移动式储能电站的首次应用,未来可为局部电网提供灵活、快速、可靠的黑启动电源服务。
”陈满说。
此外,该电站还可以作为储能产品并网的性能测试平台,为不同储能产品性能对比提供大容量电源。
“该储能站所用到的高压级联关键技术,使电站具有单机容量大的优势,能为新型电力系统提供更好的调节服务,使得整个电网更加安全稳定。 ”陈满表示。
该储能站的“高压级联储能系统规模化应用关键技术研究”是首批科技项目“揭榜挂帅制”试点项目之一,由南网储能公司“挂帅”攻关,与北京四方公司、上海交通大学等单位合作研究,推动产学研用一体融合实践。 目前,项目已发表论文9篇、完成各类专利受理授权30余项,下一步项目将实现更大容量的高压级联,推广升级前景广阔。
预计到2025年末,新型储能在电力系统中的装机规模将达到3000万千瓦以上,年均增长50%以上。 高压级联作为储能领域集成应用技术的创新突破,将持续助推储能产业模式的优化完善,为服务构建新型电力系统发挥积极示范作用。
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