2024年政府工作报告中
“发展新型储能”首次写进了
“积极稳妥推进碳达峰碳中和”的具体行动要求中
建设新型储能“充电宝”
是把风电、光伏等新能源富余的电能储存起来
在用电高峰时放电
——“闲了置，忙了用”
新型储能包括锂离子电池、液流电池、
压缩空气储能、飞轮储能等
一手指向清洁能源利用
一手指向电力的有效消纳
现在，大湾区用上了一款
俯瞰造型如同“忘忧草”的
新型储能“充电宝”
——
广州佛山之间、北江之畔
约5.5个标准足球场大小的场地内
一排排浅灰色的电池舱
组成装机规模300兆瓦/600兆瓦时的
南网储能公司宝塘电网侧独立电池储能站
（以下简称“宝塘储能站”）
源源不断地为城市运行输送稳定电能
削峰填谷——“毫秒级”响应电力系统调节需求
2023年
仅广东省佛山市南海区西江片区
500千伏环网的电力缺口就达到577兆瓦
在不增加供应的情况下
预计到2030年缺口将再翻一倍
理想的城市电力系统
需要随时处于动态平衡状态
高效、节能地实现
“充、储、放”功能
于今年1月在佛山正式投运的宝塘储能站
是粤港澳大湾区最大规模新型储能电站
装机规模达到300兆瓦/600兆瓦时
占粤港澳大湾区新型储能总量的1/5
每年可提供4.3亿千瓦时清洁电能
减少二氧化碳排放30万吨
满足20万户居民的用电所需
它能在用电低谷时“悄悄”
用风能、太阳能等清洁能源“充电”
在用电高峰就能一举把“干净绿色”的电
送到千家万户
实现“毫秒级”响应电力系统调节需求
“惊艳所有人”
近年来，我国大力发展清洁能源
风电、光伏等新能源发电装机量快速提升
截至今年6月底
我国新能源发电装机规模首次超过煤电
尤其在南方区域，新能源增长迅速
装机总量达1.58亿千瓦
成为南方电网第一大电源
那么，建设储能电站的必要性在哪里？
受气候、季节等自然因素影响
新能源发电往往要“看天吃饭”
随机性、间歇性、波动性明显
难以稳定可靠地持续供电
想要实现大规模消纳并网
就需要储能电站进行调配
而新型储能电站选址灵活
建设周期短
反应速度快
可以精确匹配区域电网负荷需要
帮助清洁能源大规模、高比例接入电网
相比于传统的抽水蓄能电站等
包括新型锂电池、压缩空气、
飞轮、重力储能等技术路线在内的
新型储能电站
发展更快
在构建以新能源为主的新型电力系统中
发挥重要作用
截至今年上半年
我国已建成投运的新型储能项目
累计装机规模达4444万千瓦/9906万千瓦时
相当于约两个三峡水电站的装机容量
其中已投运锂离子电池储能占比97%
投运以来
宝塘储能站发挥“削峰填谷”作用
储、放电量均已超过1亿千瓦时
让来自广东阳江的海上风电等清洁能源
为珠三角腹地经济社会发展赋能助力
技术集成——搭配组合9种差异化储能技术路线
“风口”上的新型储能产业
在安全、质量、效能等方面仍存在共性技术难题
比如一条锂电池储能路线的性能好坏
与热管理、结构连接等多个因素有关
这些在业内还并没有统一的“度量衡”
宝塘储能站
聚焦热管理、结构连接、电池性能等
三大主要技术领域
宝塘储能站搭配组合出9种差异化的
磷酸铁锂电池储能技术路线
装机规模从5兆瓦到75兆瓦不等
相当于9座不同的中型储能站
齐打“擂台”
88套磷酸铁锂储能系统
犹如一个个大小不等的集装箱
热管理方式上
这些“集装箱”分别使用了
给电池“吹空调”的风冷技术
“冷板接触降温”的板式液冷技术
以及“冷却液直接浸泡电池”的全浸没式液冷技术
其中全浸没式液冷技术最为高效
能将不同类型的电池温差控制在2摄氏度以内
温升不超过5摄氏度
有助于提高储放电效能
延长电池使用寿命
结构连接技术上
宝塘储能站所采用的技术多达5种
作为南方电网首批“揭榜挂帅”科研项目的攻关成果
高压级联技术是一个新突破。
什么是“高压级联技术”？
新型储能电站的电要接入电网
就需要通过变压器将电压提升至10千伏
而高压级联技术省去了变压器
仅通过模块级联
便可将储能系统电压提升
直接“挂网”运行
深圳宝清储能站10年前就应用过这项技术
但当时2兆瓦时的装机规模
占地面积达到上千平方米
现在一个集装箱大小的空间里
装机规模就能达到3.5兆瓦时
安装在宝塘储能站的高压级联系统
硬件结构及控制保护方面均实现了技术优化
使“挂网”电压更加安全稳定地提升至并网电压
这意味着
摆脱了变压器的限制
移动式储能电站成为现实
它成为了电力一块“砖”
在应急救援、大型户外活动等场景下
哪里需要哪里搬
一站集成，以用促比
作为我国首个多技术路线锂电池储能站
宝塘储能站的“擂台赛”仍在继续
以运行实效促进技术精益化水平提升
精准管理——实时监测210多万个电芯数据
如此大规模的储能电站
如何保证安全？
如何监测运行状态？
宝塘储能站用“智慧控制”来保证
储能站整个系统像一套积木
电芯是最小单元
每26个电芯组成一个电池包
每16个电池包组成一个电池簇
多个电池簇再构成电池舱
而宝塘储能站的工作人员
对全站210多万个电芯的
电压、温度、容量等数据
进行实时监测
一旦出现异常
系统会立即报警
储能站的核心设备是电池
尽可能保证电池性能一致性
优化电池控制方式
是关键难题
传统的电池舱
每一簇电池包都是串联的
同时充放电
这也就使得电池舱出现“木桶效应”——
衰老最快、性能最差的电池包就是最短板
一损，则整个电池簇俱损
2020年，南方电网实施“揭榜挂帅”
现在技术人员在每个电池包之间安装了控制器
实现了从电池包这一级进行管理调节
如此，一个电池芯出问题
便不用像以前那样更换整个电池簇
眼下，宝塘储能站
正在研究如何将“精准控制之手”
向更小的电池芯延伸
数字化运维的优势
还体现在精准安防上
宝塘储能站的每一个电池包里
都有“多合一”消防探测器
可以敏锐地捕捉烟雾、
挥发性有机物和可燃气体等
一旦发现异常
会自动触发火警信号与灭火装置
向故障电池包注入灭火介质
“点对点”灭火
这一过程不会影响其他单元的正常运行
确保平稳供电
宝塘储能站的技术人员们
实时采集25项不同领域的关键技术指标
用数据说话
评定不同技术路线的运行性能
多个技术路线乃至整个储能站的运维数据
日积月累汇成一个“数据富矿”
将为我国新型储能电站建设提供优化方案
为产业高质量发展积累宝贵经验
我国的新型储能“家族”中
还有不少储能方式各异的成员
由中盐集团、中国华能和清华大学共同开发的
江苏金坛盐穴压缩空气储能项目
将地下千米的盐穴化身大型“充电宝”
用电低谷时，利用电能将空气压缩到盐穴中
用电高峰时，再释放空气
推动空气透平发电
一个储能周期可存储6万居民一天的用电量
由东方电气集团东方汽轮机有限公司
在四川德阳市建设的
全球首个二氧化碳+飞轮储能综合能源站
面积仅约为两个半足球场大小
却能在2小时内存满2万度电
也能在2小时内发出2万度电
是全球单机功率最大
储能容量最大的二氧化碳储能项目
今年1月由国家电投
在“中国钒钛之都”四川攀枝花开工建设的
100兆瓦/500兆瓦时全钒液流储能电站
是目前全国在建规模最大的
钒电池储能示范应用项目
建成后，预计利用0.4万吨五氧化二钒
（3.5万立方米钒电解液）
实现钒资源在非钢领域的大规模应用
《“十四五”新型储能发展实施方案》指出
“十三五”以来
我国新型储能行业
整体处于由研发示范向商业化初期的
过渡阶段
“十四五“时期
新型储能向着规模化、产业化、市场化迈进
在中央企业的努力下
在全国各地
“多点开花”，各美其美的
新型储能电站们
正在为支撑实现碳达峰碳中和目标
催生国内能源新业态
抢占国际战略新高地
积极“充电”
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责任编辑丨程镜睿
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内容来源 | 人民日报 各中央企业
