蘇州打造“儲能群”為城市能源應(yīng)用注入新動能

前言：繼鎮(zhèn)江東部儲能項目后，我們在蘇州規(guī)劃建設(shè)了三座儲能電站。”三個儲能電站充放功率總計達(dá)138.6兆瓦，總?cè)萘窟_(dá)242兆瓦時，預(yù)計2019年年底建成。工程投運后，三個電站將組成國內(nèi)最大規(guī)模的“城市儲能群”，對打造泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、助推城市能源變革意義重大。

“江蘇經(jīng)濟(jì)規(guī)模大，能源資源享賦少，環(huán)境承載能力弱，人均用能基數(shù)高，綠色發(fā)展勢在必行、提升效能勢在必行、深化改革勢在必行。而儲能是解決問題的重要手段之一。”6月25日，首屆江蘇能源發(fā)展戰(zhàn)略青年論壇在南京舉行。會上，國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院規(guī)劃發(fā)展研究中心戰(zhàn)略研究室副主任吳晨在主題分享中說。

城市儲能群提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平

電作為當(dāng)代經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展最重要的二次能源，目前最大的缺點就是無法大量存儲。

“儲能可以在電網(wǎng)電能富余時將電能存儲，在電能緊張時再釋放出來，用來調(diào)峰調(diào)頻，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平。儲能容量大小直接決定了儲能調(diào)節(jié)電網(wǎng)的能力。”吳晨說，“繼鎮(zhèn)江東部儲能項目后，我們在蘇州規(guī)劃建設(shè)了三座儲能電站。”

三個儲能電站充放功率總計達(dá)138.6兆瓦，總?cè)萘窟_(dá)242兆瓦時，預(yù)計2019年年底建成。工程投運后，三個電站將組成國內(nèi)最大規(guī)模的“城市儲能群”，對打造泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、助推城市能源變革意義重大。

蘇州是重要負(fù)荷中心，2018年最高用電負(fù)荷2662.8千瓦，年用電量1562.5億千瓦時，相當(dāng)于三峽電站全年發(fā)電量的1.5倍。“為了發(fā)揮儲能調(diào)節(jié)作用，我們?yōu)樘K州規(guī)劃了國內(nèi)最大的城市儲能群。”江蘇經(jīng)研院能源研究室的劉國靜說。

隨著1000千伏淮上線交流工程蘇州站和±800千伏錦蘇直流工程的相繼建成投運，“強(qiáng)直弱交”的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也給蘇州電網(wǎng)帶來了新的挑戰(zhàn)。“在實驗室仿真研究中我們發(fā)現(xiàn)，如果電網(wǎng)發(fā)生故障，產(chǎn)生大功率缺額，此時大規(guī)模儲能就會發(fā)揮救急作用，填補電能缺口。”河海大學(xué)電氣學(xué)院教師朱俊澎說。

除了規(guī)模，影響儲能發(fā)揮作用的另一個因素是布局。為此，江蘇經(jīng)研院聯(lián)合各相關(guān)單位，著眼于城市發(fā)展規(guī)劃，針對產(chǎn)業(yè)分布條件確定了儲能站的地理位置。其中，昆山儲能電站規(guī)模193.6兆瓦時，可滿足當(dāng)?shù)厍|級集群IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，任陽、樂于儲能站規(guī)模分別為13.2兆瓦時和35.2兆瓦時，可緩解常熟、張家港地區(qū)汽車及零部件、裝備制造、紡織服裝行業(yè)電力負(fù)荷壓力。

“三個儲能電站在各自地區(qū)發(fā)揮電網(wǎng)調(diào)節(jié)功能的同時，能夠通過220千伏電網(wǎng)互聯(lián)互濟(jì)、協(xié)同運行、彼此支撐，實現(xiàn)全國最大城市儲能群內(nèi)部毫秒級精準(zhǔn)控制聯(lián)絡(luò)。” 國網(wǎng)(蘇州)城市能源研究院城市能源戰(zhàn)略研究中心研究員丁一凡說。

此外，在蘇州莊田，一座規(guī)模為200兆瓦時的儲能電站正在建設(shè)。“該儲能電站可為特高壓提供配套黑啟動服務(wù)，讓‘儲能群’體量進(jìn)一步增大。‘群’越大，調(diào)節(jié)電網(wǎng)的能力就越強(qiáng)，未來我們還將建設(shè)更多儲能。”劉國靜說。

用好退役變電站站址，節(jié)約建設(shè)投資

蘇州地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，土地資源十分寶貴。經(jīng)過初步計算，建設(shè)三座儲能電站需要近2.86萬平方米土地，而蘇州全市每年電力規(guī)劃用地只有5～6萬平方米。

“蘇州220千伏昆山變電站于2011年退役。設(shè)計方案中提出的利用昆山舊站址建設(shè)儲能電站，能節(jié)省很多投資。”中能建江蘇省電力設(shè)計院電網(wǎng)工程公司的牛濤說。

3月29日，一根樁基被深深打入昆山變電站的地下，打破了這座退役變電站的沉靜——昆山儲能電站開工建設(shè)。

與昆山儲能電站一樣，任陽儲能電站利用常熟市退役的35千伏任陽變電站場地，樂余儲能電站利用張家港市已退役的35千伏樂余變電站場地，實現(xiàn)100%利用退役變電站舊址，節(jié)約建設(shè)投資費用約4300萬元。

“土地資源會成為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)最緊張的資源之一，限制大規(guī)模電網(wǎng)建設(shè)。對退役輸變電工程土地的再利用，為這個問題提供了一個解決方案。”江蘇省社會科學(xué)研究院助理研究院宋穎弘在論壇上說。

功能拓展，融入泛在電力物聯(lián)網(wǎng)

“城市儲能群是蘇州城市能源變革的重要基礎(chǔ)，必須在應(yīng)用模塊化典型設(shè)計的基礎(chǔ)上，融入泛在電力物聯(lián)網(wǎng)思維。”吳晨說。

蘇州是國際能源變革典范城市蘇州供電公司將以該儲能電站為基礎(chǔ)，打造具有“儲能站+數(shù)據(jù)中心+N”功能的能源綜合服務(wù)站，實現(xiàn)能源、數(shù)據(jù)融合及多項能源綜合服務(wù)功能。

將儲能電站拓展建設(shè)成為能源綜合服務(wù)站，具有系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性好、供電可靠性高、多網(wǎng)融合性好等優(yōu)點。“每一個儲能電站都連接著電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)，整個儲能群又形成了一張網(wǎng)。未來隨著儲能群不斷擴(kuò)大，這張網(wǎng)的功能將更豐富、更全面，最終構(gòu)建成為能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。”吳晨說，“這一切的前提就是儲能站之間良好的數(shù)據(jù)共享和充分的協(xié)同融合。”

為此，江蘇經(jīng)研院設(shè)計人員統(tǒng)一了儲能群所有電池管理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、變流器等設(shè)備的通信接口，實現(xiàn)了對儲能群的有功功率控制、無功電壓控制、時間同步及監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測等數(shù)據(jù)共享。

“儲能群的建設(shè)搭建了一個開放共享、靈活接入的平臺，未來必然會有更多智能設(shè)備與這個平臺融合運行，‘生長’出一個有機(jī)的電力生態(tài)圈。”江蘇經(jīng)研院黨委書記孫建龍說。