張北風光儲的價值頻現(xiàn)“亮點”

2009年，作為財政部、科技部、國家能源局及國家電網(wǎng)公司聯(lián)合推出的“金太陽工程”首個重點項目，同時也是國網(wǎng)公司建設堅強智能電網(wǎng)首批重點工程中唯一的電源項目，總投資100億元的國家風光儲輸示范工程落戶張北。

　　在2010年開建的一期工程中，工程一期建設規(guī)模為風電9.8兆瓦、光伏發(fā)電4兆瓦、儲能2兆瓦，去年年底完成二期，建設規(guī)模改為風電40萬千瓦、光伏發(fā)電6萬千瓦、儲能5萬千瓦。

　　6年過去，筆者在光伏、風機和儲能的建設和運營中發(fā)現(xiàn)，有些經(jīng)驗比較可靠并可以推廣。

　　風光儲的“亮點”

　　國家風光儲輸示范工程自2011年12月25日投運以來，已安全穩(wěn)定運行近5年，累計輸出優(yōu)質(zhì)、安全綠色電能超過16.5億千瓦時。試驗示范效應顯著、集成創(chuàng)新亮點十足。

　　在科技創(chuàng)新上，依托示范工程，已牽頭編寫國家標準4項，發(fā)布國家電網(wǎng)公司企業(yè)標準6項；國家科技支撐計劃7大課題全部通過國家科技部正式驗收、2項國家863科技項目在現(xiàn)場完成試驗測試。

　　在儲能示范上，開國內(nèi)規(guī)模化電力儲能的先河。示范應用了磷酸鐵鋰電池、鈦酸鋰電池、全釩液流電池、鉛炭電池、超級電容等多種技術(shù)路線。盡管在工程初期，面臨造價高昂、技術(shù)儲備缺乏、無標準等諸多困難，電站和廠家積極配合攻關，從電池成組方案、BMS、EMS管理系統(tǒng)、廠房設計、安全運行等多個方面開創(chuàng)了大規(guī)模儲能的應用實踐。通過近五年發(fā)展，證實電池儲能的技術(shù)可行性，使得電池儲能造價大幅降低，已接近盈虧平衡點，隨著國家政策的推出，已可以預見規(guī)模儲能的迅猛發(fā)展即將來臨。

　　為解決新能源所帶來的暫態(tài)穩(wěn)定和調(diào)頻等一系列問題，國家風光儲輸示范電站正在開展新能源的虛擬同步發(fā)電機實驗研究，通過對新能源發(fā)電設備的控制，模擬傳統(tǒng)火力發(fā)電機的慣量支撐、一次調(diào)頻等能力，來提供電網(wǎng)的穩(wěn)定支撐。同時，為進一步示范物理儲能的多項技術(shù)，也在開展壓縮空氣儲能等相關建設。總之，作為新能源開發(fā)的國家名片，張北國家風光儲輸示范工程正在利用本身的各種優(yōu)勢，在國家電網(wǎng)的統(tǒng)籌安排下，為國家新能源建設提供新的活力。

　　削弱出力“毛刺”

　　儲能的最重要功能，是平滑風光出力波動，并提升整體電站的輸出控制水平，使其更適應網(wǎng)源友好的要求。

　　在風機、光伏出力波動頻繁時，通過投入適量儲能裝置，可削弱風光出力“毛刺”，實現(xiàn)多時間尺度的出力平滑，保證了電源輸出的穩(wěn)定。在這樣的系統(tǒng)中，可以以波動率為控制目標，發(fā)揮儲能系統(tǒng)的靈活性，可在指定時間尺度、指定波動范圍內(nèi)調(diào)節(jié)風光儲聯(lián)合出力，解決可再生能源的波動性和隨機性。

　　在張北風光儲項目剛開始的2010年或者2011年，當時最擔心的問題主要是有關電池的一致性問題和持續(xù)性問題——能否通過集成技術(shù)，安全地把這些電池歸集在一起。如果不均一，在成組以后可能會帶來比較大的壽命衰減，或者安全上的風險。

　　當時，各個電池廠家對這個事情也沒有準備，只能邊干邊做，花了很多時間和精力來做研發(fā)。直到2012年電動汽車大爆發(fā)，企業(yè)把儲能技術(shù)很快的轉(zhuǎn)過去，獲得了很好的效果。同時在風光儲上，通過這幾年的運營，電池廠家在這方面已經(jīng)有了很大的進步。

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