“超級能量棒”緩解供電難

6月的長沙，開啟濕熱模式。已正式投運的湖南長沙儲能一期項目可滿足30萬戶居民生活用電，充分發(fā)揮削峰填谷、負(fù)荷響應(yīng)等作用，緩解長沙城區(qū)供電壓力，有效保障長沙電網(wǎng)平穩(wěn)度夏。

長沙儲能一期項目包括4月剛投運的芙蓉站和此前運行的榔梨站、延農(nóng)站。

其中，芙蓉站是全國規(guī)模最大的室內(nèi)儲能電站，其關(guān)鍵功率轉(zhuǎn)化設(shè)備——儲能變流器(PCS)由南瑞集團(簡稱“南瑞”)提供。

榔梨站采用南瑞最新研發(fā)的儲能電站綜合管理及監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)基于智能化變電站監(jiān)控NS5000平臺，集成了國內(nèi)最先進的智能變電站監(jiān)控技術(shù)和新能源能量管理功能，可應(yīng)用在電網(wǎng)輔助服務(wù)、新能源集中式并網(wǎng)和分布式發(fā)電及微網(wǎng)等場景。

政策利好儲能發(fā)展正當(dāng)時

2015年，儲能被列入“十三五”規(guī)劃重點工程，首次正式進入國家發(fā)展規(guī)劃。

2017年國家發(fā)展改革委、國家能源局等五部委發(fā)布的《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確了未來十年中國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)與任務(wù)。同時，儲能項目增長態(tài)勢逐漸呈現(xiàn)，商業(yè)化運行日趨明朗，儲能市場釋放出積極信號。

南瑞高度重視儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，依托多年電力系統(tǒng)和電力電子領(lǐng)域的深厚積淀，在系統(tǒng)級能量管理與優(yōu)化調(diào)度、儲能電站監(jiān)控與自動化、虛擬同步機儲能系統(tǒng)、大規(guī)模儲能電站規(guī)劃設(shè)計、接入電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析、儲能變流器裝置、電池本體等方面取得突破。2018年，南瑞編制《儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》。南瑞為榔梨儲能站提供的綜合管理及監(jiān)控系統(tǒng)針對電力系統(tǒng)中儲能應(yīng)用場景開發(fā)，基于SOA總線的分散存儲和集中控制理念，契合儲能電站大數(shù)據(jù)存儲和核心數(shù)據(jù)快速高效控制的特點，實現(xiàn)儲能電站分布式數(shù)據(jù)采集及集中優(yōu)化調(diào)節(jié)。榔梨儲能電站是總數(shù)據(jù)量大于10萬數(shù)據(jù)點的中大型儲能電站，采用分散存儲的模式，上、下行數(shù)據(jù)分流，保障后臺渠道暢通，實現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)實時上報，便于更迅速、更高效的數(shù)據(jù)獲取和指令控制。

“大量的非關(guān)鍵性數(shù)據(jù)通過站控層數(shù)據(jù)網(wǎng)進入后臺好比‘高速路上跑馬車’，影響關(guān)鍵性數(shù)據(jù)的正常通行，分層數(shù)據(jù)通道可有效解決這一問題。”南瑞研究院裝置研發(fā)中心副總工候凱說。

同時，榔梨儲能電站通訊統(tǒng)一采用IEC-61850協(xié)議，全站無規(guī)約轉(zhuǎn)換，可無縫接入原有調(diào)變監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)完美的上、下交互，樹立了國內(nèi)電網(wǎng)側(cè)儲能電站二次架構(gòu)的典范。

在芙蓉儲能站現(xiàn)場，一排印著“NARI”標(biāo)志的屏柜整齊擺放著，這是南瑞提供的儲能變流器，儲能變流器可自如控制蓄電池的充、放電過程，進行交、直流變換，與電網(wǎng)進行功率交換。早在去年，南瑞研制的250千瓦、500千瓦、630千瓦等多種型號的儲能變流器通過國標(biāo)認(rèn)證，擁有轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、并網(wǎng)友好、故障率低的明顯優(yōu)勢，已成功應(yīng)用于河南、湖南電網(wǎng)側(cè)儲能等多個示范項目。

儲能電站的正常運行涉及諸多環(huán)節(jié)，安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)是其中一個至關(guān)重要的方面。南瑞為江蘇電網(wǎng)精準(zhǔn)切負(fù)荷安全穩(wěn)定控制項目提供完整的解決方案及整套系統(tǒng)，研制的方案適應(yīng)多種情況下儲能電站參與緊急控制場景，儲能毫秒級響應(yīng)特征實現(xiàn)了快速功率控制，減少電力系統(tǒng)緊急控制的負(fù)荷損失及開關(guān)動作次數(shù)，有效應(yīng)對特高壓交直流大功率沖擊下所帶來的電網(wǎng)穩(wěn)定問題，護航特高壓建設(shè)。

截至目前，南瑞承擔(dān)貴州、湖南、河南、江蘇等60余項儲能項目，具備整體解決方案提供、集成建設(shè)及相關(guān)電氣一、二次裝備支撐能力。

全面發(fā)力儲能多個應(yīng)用領(lǐng)域

不積跬步，無以至千里。南瑞在積極發(fā)展電網(wǎng)側(cè)儲能的基礎(chǔ)上，不斷拓展在發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)及微電網(wǎng)多場景中的應(yīng)用，并積累了大量經(jīng)驗。

踏入素有“天閑芻牧之場”之稱的河北省張北縣，在這里南瑞儲能技術(shù)在發(fā)電側(cè)得到應(yīng)用。2017年底，集風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能、智能輸電于一體的新能源友好并網(wǎng)綜合示范項目———張北風(fēng)光儲輸示范工程投運，南瑞自主研制的基于D5000的風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電控制系統(tǒng)運用在項目中，通過多能互補優(yōu)化調(diào)度、多能協(xié)同平滑新能源出力、儲能參與多源無功電壓控制等控制方法，實現(xiàn)電力平穩(wěn)可控輸出。

青海海西州天峻縣偏遠無電地區(qū)光儲電源系統(tǒng)，克服偏遠地區(qū)架空線路難、成本高等不利因素，通過儲能結(jié)合當(dāng)?shù)仫L(fēng)光發(fā)電資源組成供電電源，根據(jù)用戶日用電量，維持居民基本生活用電并有效保護當(dāng)?shù)丨h(huán)境。

湖北武漢未來科技城B塔樓地下一層，容量為100千瓦/200千瓦時全釩液流電池儲能系統(tǒng)，與屋頂光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組成的風(fēng)光儲一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)正在有序運行。全釩液流電池儲能系統(tǒng)是一種化工型電池儲能系統(tǒng)，用于電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、應(yīng)急備用、保電及改善電網(wǎng)電能質(zhì)量、平抑新能源波動。

“千萬別小瞧這個電堆，這里面裝的可全是‘電’，存儲能量場所和反應(yīng)場所完全可以按需求DIY。”南瑞下屬武漢南瑞風(fēng)光儲輸研發(fā)團隊帶頭人李愛魁說。

此外，南瑞自主研制的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型抽水蓄能電站監(jiān)控系統(tǒng)，打破國外壟斷，取得抽水蓄能電站核心技術(shù)的重大突破，系統(tǒng)已成功應(yīng)用于安徽響水澗、遼寧蒲石河、福建仙游、浙江仙居、江西洪屏、江蘇溧陽等10座抽水蓄能電站39臺機組。

不僅在國內(nèi)，南瑞儲能市場的海外布局也全面展開。鄰國日本、印度、泰國、菲律賓等，以及歐洲，南瑞儲能一體化解決方案在多個應(yīng)用場景落地生根、開花結(jié)果。

基礎(chǔ)研究始終是科技創(chuàng)新之本。南瑞再下一城，在電化學(xué)儲能、機械儲能、儲氫、儲熱等方面均開展相關(guān)技術(shù)研究及產(chǎn)品研發(fā)，并在高可靠電池安全管理、面向大規(guī)模儲能的暫態(tài)控制、儲能電站運維平臺、“多站融合”高可靠供電等前沿技術(shù)領(lǐng)域深入研究并推出解決方案。

“順應(yīng)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策及趨勢，聚焦儲能整體解決方案打造和系統(tǒng)集成，堅持核心技術(shù)創(chuàng)新支撐，適度拓展產(chǎn)業(yè)鏈，大力培育咨詢、設(shè)計、集成和總包等全方位能力。”南瑞首席質(zhì)量專家、儲能項目總負(fù)責(zé)人梁志成對南瑞未來儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展充滿信心。