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近年來(lái)，鋰儲(chǔ)能是新儲(chǔ)能技術(shù)的重要代表，具有良好的工業(yè)前景。山東省棗莊華電滕州儲(chǔ)能項(xiàng)目作為中國(guó)領(lǐng)先的集中共享電化學(xué)儲(chǔ)能峰值調(diào)整項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急啟動(dòng)和峰值發(fā)電，為保證區(qū)域電網(wǎng)的穩(wěn)定性做出了貢獻(xiàn)。

截至去年底，華電滕州儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)充電6200萬(wàn)千瓦時(shí)，放電5000萬(wàn)千瓦時(shí)。

大型“充電寶”可以有效提高供電系統(tǒng)的壓力。近年來(lái)，山東省棗莊市布局了鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈。鋰電池儲(chǔ)能作為新儲(chǔ)能技術(shù)的重要代表，具有良好的工業(yè)前景。

棗莊華電滕州儲(chǔ)能項(xiàng)目作為中國(guó)領(lǐng)先的集中共享電化學(xué)儲(chǔ)能峰值調(diào)整項(xiàng)目，于2021年12月30日開(kāi)始全功率運(yùn)行。截至2022年12月底，當(dāng)項(xiàng)目累計(jì)充電6200萬(wàn)千瓦、放電5000萬(wàn)千瓦時(shí)，將在北京冬奧會(huì)、冬季殘疾奧運(yùn)會(huì)、夏季用電高峰、冬季高峰期實(shí)現(xiàn)應(yīng)急啟動(dòng)和高峰發(fā)電，充分發(fā)揮能源供應(yīng)的作用。最近，記者來(lái)到滕州，參觀了當(dāng)?shù)仉娀瘜W(xué)儲(chǔ)能的發(fā)展。

鋰電池充放一體化，成為“充電寶”

走進(jìn)華電滕州新源熱電有限公司(以下簡(jiǎn)稱“新源熱電”)工廠，通過(guò)建筑物眾多的火電發(fā)電區(qū)域，轉(zhuǎn)移到華電滕州的儲(chǔ)能項(xiàng)目東鐵圍欄周?chē)男⊥ピ?。這里有100多個(gè)白色容器室。

“這是我們項(xiàng)目的儲(chǔ)能電站，包括磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，由80個(gè)電池艙和40個(gè)變流變壓艙組成，以及1兆瓦/2兆瓦時(shí)的全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。整個(gè)電站的功率為101兆瓦，總?cè)萘繛?02兆瓦?！毙略礋犭娚a(chǎn)技術(shù)部電氣專業(yè)工程師劉柱說(shuō)，他指向旁邊的兩層樓。“這是一個(gè)有儲(chǔ)能電站的‘大腦’能量管理系統(tǒng)的配電樓。只有發(fā)出指令，電站才能運(yùn)行?！?/p>

電站與電網(wǎng)相連，但由于電網(wǎng)流動(dòng)交流電，電壓高，儲(chǔ)能電站的電池艙為DC電，充放電時(shí)必須轉(zhuǎn)換。充電時(shí)，電網(wǎng)110KV的電源只能通過(guò)高壓變壓器降壓后才能進(jìn)入配電樓的35KV母線。

運(yùn)營(yíng)部電氣專業(yè)工程師陳林走到一個(gè)白色容器前，打開(kāi)變壓艙門(mén)，面對(duì)一個(gè)小窗戶。里面有一個(gè)變壓器，過(guò)道兩側(cè)有兩個(gè)雙向變壓器?！?5KV的電力將再次變壓，降至400伏。電力通過(guò)前后兩次變壓，然后流入雙向變壓器，類似于手機(jī)充電時(shí)的‘充電器’，從交流電到DC電?！?/p>

容器兩側(cè)各有一個(gè)電池艙。進(jìn)入一個(gè)狹窄的機(jī)艙，電池組密集在左右兩側(cè)?！斑@相當(dāng)于每個(gè)電池艙有兩個(gè)‘充電寶’，共有2940個(gè)電池芯?！标惲终f(shuō)，轉(zhuǎn)換后的電源可以通過(guò)四個(gè)變流器繼續(xù)流入電池艙，一個(gè)變流變壓器可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電池艙。放電過(guò)程相反。

劉柱說(shuō):“鋰電池充放過(guò)多會(huì)造成安全隱患。為了防止這種情況，每個(gè)電池艙安裝了210個(gè)電池管理系統(tǒng)，類似于傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)電池芯的狀態(tài)?！薄榱吮ＷC鋰電池的安全運(yùn)行，控制溫度低于35℃，劉柱還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了儲(chǔ)能電池艙空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)感知艙內(nèi)溫度，自動(dòng)調(diào)節(jié)，讓鋰電池在夏季全功率運(yùn)行。

參與峰值調(diào)整，促進(jìn)供電系統(tǒng)的清潔和穩(wěn)定

進(jìn)入配電大廈控制室，能源管理系統(tǒng)顯示在LED顯示屏上。儲(chǔ)能電站的所有子系統(tǒng)和電池艙、變壓器、空調(diào)、消防等數(shù)據(jù)都聚集在這里，可以隨時(shí)搜索和檢查。

劉柱說(shuō):“儲(chǔ)能電站每天的充放電時(shí)間不完全一樣。第二天的充放電曲線要根據(jù)各種數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，報(bào)國(guó)家電網(wǎng)山東調(diào)度中心，由中心統(tǒng)一安排?！?。

今年1月21日18:00，儲(chǔ)能電站按時(shí)啟動(dòng)，放電“充電寶”，控制每個(gè)電池在室內(nèi)屏幕上的電量不斷跳動(dòng)?！巴ǔ?chǔ)能電站每天充電兩個(gè)小時(shí)，一次充電22萬(wàn)千瓦時(shí)，放電18萬(wàn)千瓦時(shí)。當(dāng)你參與峰值調(diào)整時(shí)，你可以在兩三秒內(nèi)滿載運(yùn)行，類似于汽車(chē)啟動(dòng)，可以快速響應(yīng)。”劉柱說(shuō)。

據(jù)了解，山東新能源安裝規(guī)模較大。目前滕州用于發(fā)電的新能源一般是風(fēng)電和光伏，尤其是光伏。滕州能源事務(wù)中心副主任王延磊表示:“風(fēng)速和光伏發(fā)電季節(jié)性波動(dòng)較大，對(duì)儲(chǔ)能要求較高。為了提高新能源的消耗能力，有必要建立一個(gè)儲(chǔ)能電站，否則風(fēng)和燈可能會(huì)被拋棄，造成資源浪費(fèi)。”。

“例如，在2022年夏季高峰期(6月至9月)，當(dāng)我們充電2095萬(wàn)千瓦時(shí)，我們放電1798萬(wàn)千瓦，以確保電力的正常運(yùn)行?！眲⒅f(shuō)，電化學(xué)儲(chǔ)能不僅是新能源發(fā)電帶來(lái)的穩(wěn)定電網(wǎng)負(fù)荷，也是傳統(tǒng)火電的重要輔助，既能保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又能減少碳排放?！备鶕?jù)今天儲(chǔ)能電站的儲(chǔ)能能力，當(dāng)新能源電力每年增加1億千瓦時(shí)，煤炭消耗約3.1萬(wàn)噸，二氧化碳排放約8.9萬(wàn)噸?！?/p>

積極探索，參與現(xiàn)貨電力交易

每日，新源熱電營(yíng)銷調(diào)度部專業(yè)工程師龔學(xué)仲的一項(xiàng)重要任務(wù)就是關(guān)注電力市場(chǎng)價(jià)格，通過(guò)充放電價(jià)差獲得收益。

“今年以來(lái)，山東實(shí)施了新的儲(chǔ)能市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，并將其納入山東電力現(xiàn)貨交易平臺(tái)。該平臺(tái)可以快速查詢電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、電力用戶歷史負(fù)荷曲線等重要信息。”龔學(xué)忠表示，2022年3月1日，華電滕州儲(chǔ)能項(xiàng)目正式參與電力現(xiàn)貨交易，成為中國(guó)第一批參與現(xiàn)貨市場(chǎng)的儲(chǔ)能項(xiàng)目之一。

在交易平臺(tái)上，現(xiàn)貨電力結(jié)算價(jià)格每15分鐘變化一次，按小時(shí)結(jié)算。龔學(xué)忠和另一位同事應(yīng)該預(yù)測(cè)第二天電站的充放電曲線?！拔覀兺ǔＰ枰崆叭斓揭恢軝z查天氣預(yù)告，總結(jié)統(tǒng)計(jì)規(guī)則，注意即時(shí)電費(fèi)?！饼弻W(xué)忠說(shuō)，當(dāng)電網(wǎng)電力過(guò)剩時(shí)，電費(fèi)非常便宜，放電價(jià)格可以達(dá)到每千瓦時(shí)五六美分。

龔學(xué)忠表示，目前華電滕州儲(chǔ)能項(xiàng)目的收入渠道不僅包括電力現(xiàn)貨交易，還包括容量補(bǔ)償和容量租賃。“政府制定了容量成本回收機(jī)制。”龔學(xué)忠表示，電力現(xiàn)貨交易平臺(tái)對(duì)參與現(xiàn)貨市場(chǎng)的發(fā)電主體進(jìn)行了可用容量成本補(bǔ)償，費(fèi)用按每千瓦時(shí)9分9分從用戶端收取?；痣姾托履茉雌髽I(yè)此前主要補(bǔ)償參與現(xiàn)貨市場(chǎng)。為了促進(jìn)新儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展，山東每月給予第一批參與電力現(xiàn)貨交易的儲(chǔ)能電站適度的容量補(bǔ)償。

如何計(jì)算可用容量？2022年6月，山東發(fā)布文件，要求按儲(chǔ)能電站批準(zhǔn)的充電容量和備用時(shí)間計(jì)算，并按儲(chǔ)能電站安裝容量的1/6進(jìn)行補(bǔ)償。

此外，華電滕州儲(chǔ)能項(xiàng)目還探索了容量租賃。與分布式儲(chǔ)能電站相比，華電滕州儲(chǔ)能項(xiàng)目具有顯著的集中優(yōu)勢(shì)?！案鶕?jù)規(guī)定，新能源站的建設(shè)必須配備一定容量的儲(chǔ)能電站，但這種分布式儲(chǔ)能電站質(zhì)量參差不齊，管理困難，不受調(diào)度中心指揮，電力調(diào)節(jié)作用較弱?！蓖跹永谡f(shuō)，有了集中式儲(chǔ)能電站，新能源站可以從電站租用容量指標(biāo)，無(wú)需自行建設(shè)，通過(guò)共享實(shí)現(xiàn)多方共贏。

目前，華電滕州儲(chǔ)能項(xiàng)目全部容量已實(shí)現(xiàn)短期集中分享。據(jù)了解，山東省儲(chǔ)能電站容量租賃市場(chǎng)前景廣闊。華電滕州儲(chǔ)能項(xiàng)目租賃企業(yè)一般是中國(guó)華電集團(tuán)有限公司內(nèi)部的5家企業(yè)，租賃后可實(shí)現(xiàn)預(yù)期收入。

“就目前的運(yùn)營(yíng)情況來(lái)看，儲(chǔ)能電站每年可以充放350次，第一年參與現(xiàn)貨市場(chǎng)將實(shí)現(xiàn)收支。今年，山東省實(shí)施了分時(shí)峰谷指數(shù)，進(jìn)一步擴(kuò)大了儲(chǔ)能電站的現(xiàn)貨收入?！饼弻W(xué)忠說(shuō)。

人民日?qǐng)?bào)(2023年2月7日第10版)