近年來，我國大力發(fā)展清潔能源，風電、光伏等新能源發(fā)電裝機量快速提升。中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示：截至6月底，我國新能源發(fā)電裝機規(guī)模首次超過煤電；尤其在南方區(qū)域，新能源增長迅速，裝機總量達1.58億千瓦，成為南方電網(wǎng)第一大電源。

周躍利介紹，新型儲能電站的電要接入電網(wǎng)，就需要通過變壓器將電壓提升至10千伏，而高壓級聯(lián)技術(shù)省去了變壓器，僅通過模塊級聯(lián)，便可將儲能系統(tǒng)電壓提升，直接“掛網(wǎng)”運行。

“全浸沒式液冷技術(shù)最為高效，能將不同類型的電池溫差控制在2攝氏度以內(nèi)，溫升不超過5攝氏度，有助于提高儲放電效能、延長電池使用壽命?！敝苘S利說。

王勁介紹，寶塘儲能站由88套可獨立接受調(diào)度的磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)組成。投運以來，發(fā)揮“削峰填谷”作用，儲、放電量均已超過1億千瓦時，讓來自廣東陽江的海上風電等清潔能源，成為珠三角腹地經(jīng)濟社會發(fā)展的澎湃動力。

“讓多種儲能技術(shù)在一個儲能站里‘打擂臺’！”汪志強說，聚焦熱管理、結(jié)構(gòu)連接、電池性能等三大主要技術(shù)領(lǐng)域，寶塘儲能站搭配組合出9種差異化的磷酸鐵鋰電池儲能技術(shù)路線，裝機規(guī)模從5兆瓦到75兆瓦不等，相當于把9座不同技術(shù)特點的中型儲能站聚到一起比優(yōu)劣。

雷竞技入口用電高峰期，白天限電、晚上趕訂單的“夜班工廠”生產(chǎn)模式，曾困擾著一些企業(yè)。在廣東省佛山市南海區(qū)獅山鎮(zhèn)，電力緊缺一度是制約發(fā)展的大問題。

“去年僅南海區(qū)西江片區(qū)500千伏環(huán)網(wǎng)的電力缺口就達到577兆瓦，在不增加供應的情況下，預計到2030年缺口將再翻一倍。”寶塘儲能站項目前期策劃負責人楊夏里說。

這是寶塘電網(wǎng)側(cè)獨立電池儲能站(以下簡稱“寶塘儲能站”)——粵港澳大灣區(qū)最大規(guī)模新型儲能電站，從這里，預計每年可向粵港澳大灣區(qū)輸送4.3億千瓦時清潔電能，減少二氧化碳排放30萬噸。

一站集成、以用促比。作為我國首個多技術(shù)路線鋰電池儲能站，寶塘儲能站的“擂臺賽”仍在繼續(xù)，以運行實效促進技術(shù)精益化水平提升。

“理想的城市電力系統(tǒng)，需要隨時處于動態(tài)平衡狀態(tài)，高效、節(jié)能地實現(xiàn)‘充、儲、放’功能?！蹦暇W(wǎng)儲能科技公司運行中心總經(jīng)理王勁介紹，新型儲能電站作為調(diào)節(jié)電力負荷的大型“充電寶”，可在用電低谷時利用風能、太陽能等清潔能源進行“充電”，在用電高峰時將儲存的“綠電”穩(wěn)定可靠地輸送到千家萬戶，實現(xiàn)“毫秒級”響應電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求。

“這意味著，擺脫了變壓器的限制后，移動式儲能電站成為現(xiàn)實?！敝苘S利說，“在應急救援、大型戶外活動等場景下，這座電池艙可以哪里需要去哪里，作為應急電力，隨時‘掛網(wǎng)’送電。”

受氣候、季節(jié)等自然因素影響，新能源發(fā)電往往要“看天吃飯”，隨機性、間歇性、波動性明顯，難以穩(wěn)定可靠地持續(xù)供電。大規(guī)模消納并網(wǎng)，需要建設(shè)儲能電站進行調(diào)配。

站上“風口”的新型儲能產(chǎn)業(yè)，在安全、質(zhì)量、效能等方面仍存在一些共性技術(shù)難題。比如，一條鋰電池儲能路線的性能好壞，與熱管理、結(jié)構(gòu)連接等多個因素有關(guān)，在業(yè)內(nèi)尚無統(tǒng)一衡量標準。

國家能源局的統(tǒng)計顯示，截至今年上半年，我國已建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達4444萬千瓦/9906萬千瓦時，約為兩個三峽水電站的裝機容量。其中，已投運鋰離子電池儲能占比97%。

“新型儲能電站選址靈活、建設(shè)周期短、反應速度快，可以精確匹配區(qū)域電網(wǎng)負荷需要，幫助清潔能源大規(guī)模、高比例接入電網(wǎng)?！蹦暇W(wǎng)儲能科技公司董事長汪志強說，相比于代表傳統(tǒng)儲能方式的抽水蓄能電站，包括新型鋰電池、壓縮空氣、飛輪、重力儲能等技術(shù)路線在內(nèi)的新型儲能電站發(fā)展更快，在構(gòu)建以新能源為主的新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。

寶塘儲能站所采用的結(jié)構(gòu)連接技術(shù)多達5種。其中，作為南方電網(wǎng)首批“揭榜掛帥”科研項目的攻關(guān)成果，高壓級聯(lián)技術(shù)在寶塘儲能站有了應用上的新突破。

儲能站的核心設(shè)備是電池，盡可能保持電池性能一致性、優(yōu)化電池控制方式是關(guān)鍵難題。張敏介紹，傳統(tǒng)的電池艙，每一簇電池包都是串聯(lián)的，同時充放電。因此，衰老最快、性能最差的電池包決定了整個電池簇的工作效率和使用壽命。

“我們實時采集25項不同領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)指標，用數(shù)據(jù)說話，評定不同技術(shù)路線的運行性能?！蓖鮿耪f，多個技術(shù)路線的運行數(shù)據(jù)，以及整個儲能站的運維數(shù)據(jù)，日積月累匯成一個“數(shù)據(jù)富礦”，將為我國新型儲能電站建設(shè)提供優(yōu)化方案，為產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展積累寶貴經(jīng)驗。

“采用全電流控制保護技術(shù)，我們在每個電池包間安裝了控制器，實現(xiàn)了對電池的‘包級管理’，可以遠程精準調(diào)節(jié)每個電池包的運行狀況?！睆埫粽f，如此，一個電池芯出問題，再不用像以前那樣更換整個電池簇。眼下，寶塘儲能站正在研究如何將“精準控制之手”向更小的電池芯延伸。

“每一個電池包里，都有‘多合一’消防探測器，可以敏銳地捕捉煙霧、揮發(fā)性有機物、可燃氣體等，一旦發(fā)現(xiàn)異常，會自動觸發(fā)火警信號與滅火裝置，向故障電池包注入滅火介質(zhì)，‘點對點’滅火?！睆埫艚榻B，在滅火工作中，不會影響其他單元的正常運行，確保平穩(wěn)供電。

“10年前，深圳寶清儲能站首次使用了這項技術(shù)，當時2兆瓦時的裝機規(guī)模占地面積達到上千平方米，現(xiàn)在一個集裝箱大小的空間里裝機規(guī)模就能達到3.5兆瓦時?！敝苘S利說，安裝在寶塘儲能站的高壓級聯(lián)系統(tǒng)，硬件結(jié)構(gòu)及控制保護方面均實現(xiàn)了技術(shù)優(yōu)化，使“掛網(wǎng)”電壓更加安全穩(wěn)定地提升至并網(wǎng)電壓。

“外形都差不多，但里面各有乾坤?！睂毺羶δ苷卷椖控撠熑酥苘S利介紹，按照不同的熱管理方式，這些“集裝箱”分別使用了給電池“吹空調(diào)”的風冷技術(shù)、“冷板接觸降溫”的板式液冷技術(shù)以及“冷卻液直接浸泡電池”的全浸沒式液冷技術(shù)等3種技術(shù)。

“我們對全站210多萬個電芯的電壓、溫度、容量等數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，一旦出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會立即報警。”寶塘儲能站技術(shù)工程師張敏介紹，電芯是儲能站的最小單元，每26個電芯組成一個電池包，16個電池包組成一個電池簇，多個電池簇再構(gòu)成電池艙。整個系統(tǒng)，像搭積木一樣，從小到大，層層鑲套。