重要论述
要立足国情,坚持先立后破,加快规划建设新型能源(850101)体系,确保能源(850101)安全。
驾车从新疆维吾尔自治区吉木萨尔县城向北,很快抵达三峡集团新疆吉木萨尔百万光伏+全钒液流储能(885921)一体化项目(简称吉木萨尔光储项目)所在地。
远处,天山山脉连绵起伏。旷野之上,一排排光伏阵列整齐铺展,一组组储能(885921)单元列队矗立。
吉木萨尔光储项目是我国目前规模最大的“光伏+全钒液流电池储能(885921)”一体化项目,拥有全国规模最大的全钒液流电池储能(885921)电站。5月21日,这一“绿电银行”全面投入商业运行,较预期提前一个多月。其全面商运,标志着我国在大容量、长时储能(885921)技术规模化应用方面取得新进展。
该项目提前投入商运,是如何实现的?在技术研发、工程建设过程中,项目团队攻克了哪些难关?项目投运,对我国新型储能(885921)产业发展、新型电力系统建设带来哪些启示?
光储协同联合运行,结成清洁电能稳产“好搭档”
“吉木萨尔光储项目的光伏电站装机容量为100万千瓦,全钒液流电池储能(885921)电站额定功率为20万千瓦,储能(885921)规模为100万千瓦时。”三峡集团新疆分公司吉木萨尔光储项目负责人邓富彬介绍说,全钒液流电池储能(885921)电站共有240组储能(885921)单元,储能(885921)时长达5小时,单次储满的电量,可为1.6万辆纯电动汽车充满电。
这一组组排列整齐的储能(885921)单元,是如何将电能储存起来,又是怎样释放电能的?依靠的是里面储存的不同价态钒离子电解液。
“在充电阶段,光伏场区发出的绿电,把钒离子的不同价态通过电化学反应形成价差,将电能转化为化学能储存在正负两极储液罐的电解液中。放电阶段则过程相反,将化学能变回电能。”邓富彬介绍道。
在新型储能(885921)中,全钒液流电池储能(885921)堪称“全能耐力王”,发展潜力巨大。
邓富彬向记者列举它的优点:“这种储能(885921)方式安全性高,循环寿命长,储能(885921)时长灵活可调,环境适应性也强。”
全钒液流电池储能(885921)电站处于连绵铺展的光伏阵列“怀抱”中,二者紧密相依。吉木萨尔光储项目产生的清洁电能,汇集于220千伏光伏汇集站,再经输电通道送往上级电网进而进入千家万户。
这是一对清洁电能稳产“好搭档”。
吉木萨尔太阳能资源丰富,但光伏发电容易受昼夜、天气影响而波动起伏。全钒液流电池储能(885921)就像绿色电力(885936)“蓄水池”,既能“储”又能“放”。在光照充足的白天,光伏发电量较大时,优先保障电力上网外送,富余电量存入全钒液流储能(885921)系统;在夜晚或阴天光照减弱光伏发电量下降时,或电网用电高峰期,储能(885921)电站释放电能,平抑光伏发电的波动性。光储协同,联合运行,既能有效降低“弃光率”,又能保障特高压(885425)外送电力持续稳定,更好地满足跨区域用电负荷需求。
跨越多省区输送绿电,点亮长三角万家灯火
从吉木萨尔光储项目动工建设到提前投产,项目团队需要攻克多重挑战。
百万千瓦光伏电站与大容量的全钒液流电池储能(885921)电站,多系统如何耦合?规模巨大、系统复杂,国内缺少可以参考的经验,并网涉网试验难度较大,如何破题?
项目团队夜以继日投入攻关,通过优化光伏发电、储能(885921)充放电、升压站送出等各环节流程,理顺联动逻辑,并配套大容量PCS(过程控制系统)功率变换模组,在电网调度部门大力支持下,顺利完成了涉网性能试验,最终推动项目提前一个多月投入商业运行。
在储能(885921)系统调试关键阶段出现的一个“挡路石”,令项目团队中很多人印象深刻。
“正值严寒季节,气温降至零下20摄氏度以下。寒冷的天气给设备平稳运行带来了极大的考验。才刚刚进入关键的核心试验,储能(885921)单元联调过程中就出现了充放电功率不一致、部分支路参数偏差问题,直接影响整体涉网试验进度。”邓富彬回忆,该项目技术专家组、施工方、设备厂家联合攻坚、轮班值守,连续半个多月,白天在储能(885921)厂区逐个点位排查管路、检查设备状态,夜间在中控室集中研判数据、反复优化方案。天气寒冷,大家却毫不退缩,最终顺利搬走了“挡路石”,按期完成了全部调试任务。
谈到提前投运,项目团队表示,他们在多个方面加强了统筹,实现了工序前置交叉施工、物资保供靠前对接、调试工作分段开展。比如,在调试工作中,他们采取了单组储能(885921)单元先单独调试、再分区联调、最后整体联合并网调试的方式,同步做好涉网试验准备工作。经过全面统筹、精心计划、精细执行,推动项目提前投入商运。
如今,吉木萨尔光储项目发出的清洁电能,正依托准东—皖南±1100千伏特高压(885425)直流输电工程(准皖直流)这条疆电外送主力大通道,跨越多个省区、奔流3300多公里,源源不断向东输送,主要供给安徽、江苏、浙江等地区。来自这里的绿电,不仅就近满足了当地生产生活用电需求,还有效填补了华东地区夏季及迎峰度冬用电缺口,点亮了长三角城市群的万家灯火。
按照全容量运行测算,该项目预计年均可输送清洁电量17.2亿千瓦时,每年可节约标准煤51.9万吨,减少二氧化碳排放142.4万吨,生态减碳效益突出。同时,该项目持续带动产业发展,在稳定就业、拉动绿色经济(HK1315)增长等方面发挥了重要作用,实现了生态效益、经济效益、社会效益多方共赢,绿色发展成果惠及地方、惠及人民。
推动规模化应用,带动上下游产业链发展
近年来,随着绿色转型加速,我国新能源(850101)装机规模持续快速增长。由于光伏发电、风力发电存在明显的间歇性、波动性,大规模接入电网后系统调峰、电力保供等压力增大,需要依靠新型储能(885921)“削峰填谷”、平抑波动,提升新能源(850101)消纳能力和电网安全稳定运行水平。
在国家战略部署下,新型储能(885921)发展迅速。其中,安全性高、循环寿命长、扩容性强的全钒液流电池储能(885921),正迎来技术突破与产业落地双重加速。
吉木萨尔光储项目顺利投入商运并持续稳定运行,标志着我国在大容量、长时储能(885921)技术规模化应用方面取得新进展。该项目实现了完全国产、自主可控,带动了上下游产业链发展,形成了戈壁地区长时储能(885921)成套建设运维经验,推动了国产核心技术装备规模化应用,在打造行业示范样板、促进优化能源(850101)结构、助力实现“双碳”目标、推动构建新型电力系统等方面具有重要意义。
“十五五”时期,我国能源(850101)发展进入安全风险叠加演变期、低碳转型加力推进期、能源(850101)创新加速突破期、体制改革深度攻坚期、国际合作调整重塑期。要加快建设清洁低碳安全高效的新型能源(850101)体系,构建适配高比例新能源(850101)的新型电力系统,发展新型储能(885921)格外重要。
“十五五”规划纲要对发展新型储能(885921)作出了部署。在国家发展改革委、国家能源(850101)局今年印发的《新型能源(850101)体系建设“十五五”规划》中,明确要“大力发展新型储能(885921),加力发展长时储能(885921),鼓励多种储能(885921)技术路线发展,拓展新型储能(885921)在电源协同运行、电网稳定支撑及微电网、虚拟电厂(886004)等领域应用。推动新型储能(885921)调控方式创新,合理提升利用水平”。
吉木萨尔县境内资源丰富,素有“油盆、煤海、气库”之称。近年来,该县锚定“双碳”目标,科学规划新能源(850101)发展布局。“十五五”期间,该县将规模化发展新型储能(885921),以支撑绿色转型。不只是吉木萨尔,全国很多地方都在推进或谋划新型储能(885921)规模化发展。
三峡集团有关负责人表示,将依托吉木萨尔光储项目实践,推动新型储能(885921)发展,为推进新型能源(850101)体系建设贡献更大力量。
知识链接丨新型储能
新型储能(885921)是指除抽水蓄能(885935)以外,以输出电力为主要形式的储能(885921)技术,是构建新型电力系统的重要支撑技术,主要分为锂电池(884309)储能(885921)、压缩空气储能(885921)、氢储能(885921)、全钒液流电池储能(885921)等。
锂电池(884309)储能(885921):能量密度高、占地较小、短时充放电响应快,但存在热失控起火安全隐患,且循环寿命较短,频繁深度充放电衰减明显,长时储能(885921)整体经济性一般。
压缩空气储能(885921):安全性较好、可做大容量长时储能(885921),不过整体转换效率偏低,大多需要依托盐穴等特殊地质条件选址,通用性不强。
氢储能(885921):储能(885921)时长不受限制,能量密度优势明显,但目前整体“电—氢—电”综合转化效率偏低。
全钒液流电池储能(885921):属于液流电化学储能(885921),具备安全系数高、循环使用寿命长、功率与容量可独立扩容、耐候性好等优势,更适合5小时及以上长时调峰场景,耐低温。
