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科技日?qǐng)?bào)記者 張曄
4月17日，世界最大容量5MW超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)在華能羅源發(fā)電廠完成電網(wǎng)調(diào)度聯(lián)合調(diào)試，各項(xiàng)調(diào)節(jié)指標(biāo)滿足電網(wǎng)要求，系統(tǒng)正式轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)行。
電網(wǎng)系統(tǒng)連接著發(fā)電側(cè)與用電側(cè)，當(dāng)供需不匹配時(shí)，電網(wǎng)頻率就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，最常見的表現(xiàn)是家中電燈忽明忽暗。近年來，為了提升供電質(zhì)量，以鋰電池為主的各種儲(chǔ)能系統(tǒng)投入使用，參與電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)峰，當(dāng)發(fā)電大于用電需求，即把多余電量存進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)，反之則把儲(chǔ)能系統(tǒng)電量釋放到電網(wǎng)。
但是，電網(wǎng)調(diào)頻指令多達(dá)每天幾千次，鋰電池受制于充放電次數(shù)限制，導(dǎo)致儲(chǔ)能系統(tǒng)壽命大大低于預(yù)期。近年來，隨著“看天吃飯”的新能源電力大量接入電網(wǎng)，調(diào)頻要求進(jìn)一步提升，電網(wǎng)急需一種響應(yīng)快、壽命長(zhǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)用于調(diào)頻。
超級(jí)電容相當(dāng)于一種特殊電池，它與常規(guī)電池不同，非常適合短時(shí)間、大功率充放電，響應(yīng)時(shí)間達(dá)到毫秒級(jí)。但因其技術(shù)要求高、開發(fā)周期長(zhǎng)，過去很少用于電網(wǎng)儲(chǔ)能調(diào)頻。
該項(xiàng)目于2022年9月底開工，由中國(guó)華能集團(tuán)指定華能羅源發(fā)電公司作為建設(shè)方出資建設(shè)，中國(guó)華能集團(tuán)西安熱工院牽頭，聯(lián)合南通江海電容器股份有限公司等單位協(xié)助研究開發(fā)。
該系統(tǒng)采用“5MW超級(jí)電容+15MW鋰電池”的混合儲(chǔ)能模式，既發(fā)揮了超級(jí)電容儲(chǔ)能快的優(yōu)勢(shì)，又擁有了鋰電池儲(chǔ)能久的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)性能互補(bǔ)。系統(tǒng)參與調(diào)頻時(shí)，以超級(jí)電容為主，鋰電池為輔，具體表現(xiàn)為以秒為計(jì)時(shí)單位的小指令全部由超級(jí)電容參與，分鐘級(jí)的大指令則由超級(jí)電容全功率響應(yīng)，鋰電池作為補(bǔ)充響應(yīng)，顯著提升了現(xiàn)有儲(chǔ)能調(diào)頻系統(tǒng)綜合性能。
據(jù)福建省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易平臺(tái)公布數(shù)據(jù)顯示，系統(tǒng)投入運(yùn)行后，華能羅源發(fā)電公司機(jī)組的調(diào)頻響應(yīng)時(shí)間可提高14倍以上，調(diào)節(jié)速率可提升4倍以上，調(diào)節(jié)精度可提升3倍以上，機(jī)組整體調(diào)節(jié)性能實(shí)現(xiàn)躍升。
超級(jí)電容混合儲(chǔ)能工程的成功投運(yùn)，充分驗(yàn)證了大容量超級(jí)電容儲(chǔ)能技術(shù)的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性，大幅提升了機(jī)組的響應(yīng)速率和靈活性，填補(bǔ)了我國(guó)超級(jí)電容儲(chǔ)能領(lǐng)域的技術(shù)空白。
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