國網(wǎng)湖南綜合能源儲能建設與運營的探索與實踐

1、國網(wǎng)湖南綜能儲能建設運營的探索與實踐2022. . . . .、. . . . . . . . . . -， -一.矗. . . .-.一. . .工一. . . . . . . . 儲能項目的典型應用場景儲能項目建設與運營事故典型案例打 造 行 業(yè) 良 性 生 態(tài) 環(huán) 境全壽命周期u+建設運營體系 鍛 造 儲 能 核 心 能 力構 建 儲 能 三 循 環(huán) 體 系儲 能 項 目 的 典 型 應 用 場 景“雙碳”目標需要新型電力系統(tǒng)的支撐深化電力體制改革，構建以新能源為主體的 新型電力系統(tǒng),是實現(xiàn)“雙碳”目標的基本思路 和主要舉措。儲能是新型電力系統(tǒng)建設的核心要素清潔能源比例越高，供能波動越大

2、，調(diào)控難 度越大。電力峰谷調(diào)節(jié)01湖南電力系統(tǒng)負荷峰谷差日益增大03電化學儲能 快速響應特性滿足電網(wǎng)快速調(diào)頻的需要02規(guī)?；瘍δ芟到y(tǒng) 可實現(xiàn)無功功率的 動態(tài)補償分布式能源接納04提升電網(wǎng)對 分布式能源接納能力的需求05可滿足敏感用電 負荷的高供電可 靠性要求實現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變。 新型儲能裝機規(guī)模達到3000萬千瓦以上。實現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展。在保持銷售電價總水平基本穩(wěn)定的基礎上，進一步完善目錄分時電價機 制，更好引導用戶削峰填谷、改善電力供需狀況、促進新能源消納。當前湖南省高峰、平段、低谷電價拉大為：1.92：1：0.4 增加高峰時間長度：11-14點 18-23點推

3、進”雙碳“中確保電力安全可靠供應推動電網(wǎng)發(fā)展與各地區(qū)各行業(yè)減排降碳高效協(xié)同推進新能源供給消納體系建設貫徹落實黨中央深化電力市場化改革部署電化學儲能裝機由300萬千瓦1億千瓦具備大規(guī)模商業(yè)化應用條件,系統(tǒng)成本降低30%以上 新型儲能全面市場化發(fā)展。市場機制、商業(yè)模式、標準體系成熟健全。儲能項目建設與運營事故典型案例北京 福威斯光儲充技術有限公司儲能電站施工調(diào)試過程中起 火，造成1名值班電工遇難、2名消防員犧牲、1名消防員受傷，火 災直接財產(chǎn)損失1660.81萬元。南樓起火：西電池間內(nèi)磷酸鐵鋰電池發(fā)生內(nèi)短路故障，引發(fā)電池熱 失控起火易燃氣體擴散：南樓事故產(chǎn)生的易燃易爆組分通過電纜溝進入北樓 儲能室

4、并擴散，與空氣混合形成爆炸性氣體爆炸性氣體遇電氣火花發(fā)生爆炸：經(jīng)模擬，爆炸當量為26公斤TNT2021年4月6日，韓國忠清南道洪城一家光伏電站儲能系統(tǒng)（ESS） 起火，共造成約4.4億韓元損失，相關部門初步調(diào)查后指出，著火 點在儲能單元內(nèi)部發(fā)生，內(nèi)部搭載的電芯存在發(fā)熱起火風險。電池制造方LG新能源表示，將計劃采取必要的安全措施，包括更 換電池。對于將來要更換ESS電池的電網(wǎng)ESS站點，電池充電率（SOC）將正常運行，并且在進行現(xiàn)場檢查的同時，LG新能源將 不斷更新站點的電池診斷和控制軟件。2019年4月19日，美國亞利桑那州的McMiken電站發(fā)生爆炸， 導致四名消防員受傷。據(jù)后來相關報道顯示

5、，其主要原因可能 并非電池本身導致，而是容器內(nèi)的氣體達到了爆炸點。消防系統(tǒng)在事故發(fā)生時均按設計運行,但該項目只采用了潔凈氣 體滅火劑，通常適用于火災初期，并不能防止或抑制鋰離子電 池系統(tǒng)的級聯(lián)熱失控。某上市公司投資建設了青海玉樹3MW光伏項目，項目的 建設期為4個月。項目在海拔達到4500米的條件下建設， 運行環(huán)境比較惡劣。該光伏項目配套建設了小型儲能系統(tǒng)，該儲能系統(tǒng)需要有 人值守，還需要經(jīng)常派專業(yè)人員進行設備維護，在后期運 營中發(fā)現(xiàn)成本非常高。經(jīng)測算，該項目配套儲能系統(tǒng)連年虧損，項目未達到設計 預期目標。缺乏專業(yè)儲能設計經(jīng)驗設計不了解建設、運維要素， 埋藏各種隱患缺乏成熟建管體系參建隊伍無經(jīng)

6、驗、管控困難，導 致質(zhì)量無保證建設與運維體系獨立，運維隊伍 不參與建設過程，工程后期運維 風險大運維團隊缺乏數(shù)字化管理手段 缺乏系統(tǒng)化管理體系不能及時發(fā)現(xiàn)并排除儲能設備隱患設備發(fā)生各種故障之后才解決問題， 系統(tǒng)安全存在重大缺失對項目投入成本、運維手段、 運維費用等要素缺乏合理有效 評估無法保障項目達成設計目標， 項目易出現(xiàn)較大虧損在運項目缺乏嚴密體系，無法保 障儲能項目連續(xù)安全運行，相關項目責任人背負極大的安全 責任如果排查全部隱患，再投入成本 極為巨大全 壽 命 周 期 U + 建 設 運 營 體 系鍛造儲能核心能力構建儲能三循環(huán)體系7座集中式儲能電站120MW/240MWh磨石站韭菜坪站延

7、農(nóng)站 九侖站榔梨站 芙蓉站螞蝗塘站儲能電站總建設規(guī)模 120MW/240MWh（建管運主體）主網(wǎng)儲能設備，分布在3個220kV變電站與4個110kV變電站場內(nèi)采取遠程平臺集中控制+本 地服務方式進行運維， 運維成本大幅度優(yōu)化儲能一期：長沙三座，榔梨、延農(nóng)、芙蓉（在運）儲能二期：其他地區(qū)四座，郴州韭菜坪、婁底九侖、邵陽磨石、 永州螞蟥塘（在運）儲能三期：省內(nèi)五座，益陽大通湖、婁底漣源、郴州資興、永州 藍山、常德西洞庭（在建中）union，聯(lián)合、融合 以儲能集控中心運營平臺為核心設計優(yōu)質(zhì)儲能三循環(huán)體系集控中心管控電網(wǎng)側儲能站異常告警已處置2座儲能站5處用戶側儲能設施運行管運行管運維管運維管聚合寧鄉(xiāng)

8、市岳麓區(qū)長沙縣雨花區(qū)瀏陽市無心區(qū)移動儲能車額定容量：500KW豐泉古井額定容量：24KW望城區(qū) 華自科技額定容量：360KW開福區(qū)湘投云儲額定容量：500KW榔梨儲充一體化站 額定容量：60KW管聚合萬千瓦時萬千瓦時比如、2020年7月、2021年12月跨省參與華中電網(wǎng)省間 調(diào)峰交易建立儲能站技術標準檔案、完成技術規(guī)程的編寫、完成作業(yè)安全風險辨識及缺陷隱患庫 的編寫、在實踐中提升儲能站設備運行、維護、檢修工作質(zhì)量制定運維檢修相關管理制度、人員管理制度、在設備管理方面規(guī)定運維人員參與范圍及 參與深度建立設備主人及運維管理人員責任制度借助國網(wǎng)資源與專業(yè)優(yōu)勢，定期開展儲能站運維培訓工作，全層級、全方

9、位提升儲能站 運維管理水平和運維專業(yè)水平融合運維、設計、建設及地市公司變電專業(yè)嚴把設備選型、入網(wǎng)、驗收關，確保零缺 陷投運；輔助以“線上+線下”無死角的巡檢模式和嚴細實的安全督導體系保障設備安全制定運行效率提升專項措施、降低站用損耗；精準測算、科學合理使用運維成本；實 踐“集中監(jiān)控+區(qū)域運維+聚合運營”模式，有效降低人力成本1150509861200典型案例通訊間斷性中斷，存在功率無 法下發(fā)、設備無法控制運檢專業(yè)人員現(xiàn)場消缺集控后臺上顯示的告警信選址考慮極端情況下全壽命周期的安全性嚴格分區(qū)、間距合理，破除火燒連營合理的設備與技術組合形成高安全性系統(tǒng) 建設、調(diào)試全過程保證安全消除設備隱患，確保使

10、用壽命周期安全回收過程中無安全風險，減小對環(huán)境的影響采用高穩(wěn)定性電池組，保障設備本質(zhì)安全連續(xù)監(jiān)控，及時處理設備早期隱患，消滅事故萌芽保持運行環(huán)境空氣、溫度、濕度適宜，及時排出易燃氣體 電池組分區(qū)滅火，防止火災擴大典型案例存在消防告警信號，存在火災安全隱患站點消防告警信號站內(nèi)設備檢查源于電網(wǎng)建設，設計資質(zhì)高、專業(yè)能力強、經(jīng)驗豐富 設計+運維+建設多維融合，技術方案螺旋式迭代安全高效經(jīng)濟典型案例設計團隊已實施公司一二期電網(wǎng)側儲能項目7個（120MW），正在開展三期電網(wǎng)側儲能項目5個（500MW），對接社會資本投資電網(wǎng)側儲能項目1個（100MW）；正在開展用戶側儲能項目6個（26MW），電源側儲能項

11、目2個（90MW）。通過對公司已投運儲能站連續(xù)運行數(shù)據(jù)和經(jīng)驗進行分析總結，在儲能電站的運行綜合效率、設備 選型、消防安全、環(huán)保等方面提出了具體的設計優(yōu)化措施，提出了儲能電站的全新優(yōu)化設計方案。充分梳理了電化學儲能的四種技術路線，根據(jù)技術成熟度特點，編制了湖南電網(wǎng)電化學儲能電 站典型設計，包含4種典型應用方案，可為儲能電站的大規(guī)模、標準化建設提供整體性指導。4. 參與湖南省公司電化學儲能電站多項運檢制度的編制，掌握儲能電站生產(chǎn)、 運行體系要求。典型案例現(xiàn)場管理人員立即組織專業(yè) 人員對PCS設備內(nèi)部元器件 進行全面檢查，查驗中發(fā)現(xiàn)3 號PCS艙斷路器A相電纜螺絲 松動形成后評估 方案基于平臺的 數(shù)

12、據(jù)分析湖南綜合能源公司踐行共享儲能理念，先行先試，開展等多元化商業(yè)運營模式研究與探索。推廣新能源配套儲能租賃服務業(yè)務，以此提升新能源企業(yè) 并網(wǎng)安全可靠性和并網(wǎng)發(fā)電消納能力；為電網(wǎng)提供后備電源服務，參與電網(wǎng)削峰填谷，形成了“電量+容量”兩部制電價內(nèi)部結算機制；執(zhí)行調(diào)度指令參與湖南電力深度調(diào)峰、緊急調(diào)峰、啟停調(diào) 峰等輔助服務市場；持續(xù)探索電力需求側響應服務，并在3060雙碳戰(zhàn)略目標 下探索綠碳交易商業(yè)運營模式。省間輔助服務省內(nèi)輔助服務5%10%90%95%深度調(diào)整靈活調(diào)整 充放電時序 靈活調(diào)整 充放電深度高低溫充放電性能、過充、過放、短路、熱失 運行提供保障。高低溫充放電性能、過充、過放、短路、熱

13、失 為電池安全運行提供保障。、耐受測試4大類測試，包括電壓、電流、溫 驗，為設備入網(wǎng)運行提供參考依據(jù)。穿越、額定能量、一次調(diào)頻、AGC、AVC、 小類并網(wǎng)試驗，為系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運行單站開展充放電能量、倍率充放電性能、 控等9項性能及安全性測試，為電池安全單站開展充放電能量、倍率充放電性能、 控、絕緣耐壓等11項性能及安全性測試，單站開展精度測試、EMC測試、功能測試 度精度、耐壓、保護功能等14小類詳細試單站開展電網(wǎng)適應性、功率控制、高低壓 虛擬轉(zhuǎn)動慣量、源網(wǎng)荷儲等18大類、33 提供有力支撐。67電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范電化學儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術規(guī)定典型案例研究及檢測認證具備CM

14、A/CNAS資質(zhì)現(xiàn)場試驗人員調(diào)試準備分區(qū)滅火 技術電池本質(zhì) 安全技術研發(fā)兼具熱閉合、 阻燃功能的安全 型鋰電池隔膜材 料， 提升鋰離子 儲能電池本質(zhì)安 全性能在線主動變頻交 流激勵的多頻阻 抗在線測試及快 速診斷預警方法實時監(jiān)測艙內(nèi)可 燃氣體濃度， 通 過分級預警策略， 與排氣風機聯(lián)動， 有效防止可燃氣 體聚集通過電池簇級火 災探測， 快速精 準撲滅電池模組 級初期明火， 防 止火災事故擴大移動式遠距離噴 射滅火車， 遠距 離噴水滅火降溫， 防止火災事故向 周圍電池艙蔓延提出具有上電BCU 數(shù)量檢測、上電總 壓差檢測、上電預 充控制、均衡檢測、 在線內(nèi)阻檢測等功 能的BMS技術根據(jù)不同場景功

15、能設計優(yōu)化高壓 級聯(lián)、組串、二 極管箝位三電平、 模塊化三電平等 拓撲及控制技術響應快、精度高、調(diào)節(jié) 準。兼顧考慮頻率微分 檢測、電池SOC均衡、 快速動態(tài)電壓無功響應 功能；千分之一等級精 度，毫秒級響應時間針對大容量儲能系 統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)信息時 序、量級針對性分 流調(diào)控、提出模塊 化、多子系統(tǒng)協(xié)調(diào) 運行策略生 態(tài) 共 享 G D S（電網(wǎng)調(diào)試系統(tǒng)） 試驗能力、資質(zhì)， 提供儲能系統(tǒng)安 全穩(wěn)定運行技術 保障技術應用案例-磨石站改進BMS檢測技術高效率（90%）, 長壽命儲能系統(tǒng)迪 泰 爾 設 計 院專用溫度調(diào)控技術分布式儲能系列產(chǎn)品包括30kW/60kWh、60kW/60kWh等容量系列，滿足0.

16、5C及1C用電需求將小微儲能系統(tǒng)集成于車載方艙內(nèi)，支持多車并聯(lián)擴容運行可以為婚喪嫁娶、小型宴會的提供小容量保電；為交通不便的縣鄉(xiāng)臺區(qū)應急供電；為春節(jié) 期間臺區(qū)過載時，提供快捷擴容，保障居民正常用電；滿足配網(wǎng)臺區(qū)不停電作業(yè)場景需求包括500kWh、1000kWh等容量系列，可覆蓋目前所有配網(wǎng)臺區(qū)變壓器型號適配“削峰填谷+應急保電+備用擴容+智能充售+移動救援”等綜合型應用場景為地震、冰災、礦難等大型突發(fā)事故應急搶修、重大政治保電活動提供電源 保障，為數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、機場、通信提供大型應急電源分布式儲能系列產(chǎn)品產(chǎn)品容量為2.5kW/5kW-5kWh主要用于小型電力搶修、戶外辦公、醫(yī)療救護、野外休閑

17、 測、消防救援等領域現(xiàn)場缺電的環(huán)境包括60kWh-120kWh、120kWh-300kWh、300kW 匹配所有配網(wǎng)臺區(qū)變壓器型號可選配充電樁，通過在低壓側選點安裝該裝置， 季節(jié)性負荷過高、大功率充電樁分時協(xié)調(diào)運行的h-600kWh等容量系列，可解決分散式新能源匹配消納、 難題、應急通信、勘探測繪、環(huán)境監(jiān)產(chǎn)品應用案例成熟的監(jiān)控體系和調(diào)度 對象，支持集中式、分 布式儲能聚合監(jiān)視，源 網(wǎng)荷儲協(xié)同示范具備電力甲級設計資質(zhì)、 新能源發(fā)電專業(yè)乙級資 質(zhì)具有豐富的電力儲能項 目建設經(jīng)驗電池、PCS、EMS 頭部企業(yè)遠程加本地兩級運維團 隊與中國電科院、湖南電 科院、防災減災重點實 驗室等機構打造儲能試 驗

18、生態(tài)團隊與湖南大學、華北電力、 長沙理工、防災減災重點 實驗室等高校研究院打造 儲能產(chǎn)、學、研、用技術 團隊打造行業(yè)良性生態(tài)環(huán)境政策引導儲能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展政策明確儲能獨立發(fā)電身份，電池放電 能依照發(fā)電企業(yè)并網(wǎng)規(guī)程和協(xié)議執(zhí)行政策明確儲能參與批發(fā)電力市場交易 地位，短中期補償，遠期市場化交易政策明確儲能參與電力交易市場的標 準，涉及儲能規(guī)模、技術參數(shù)及資格要 求等政策明確儲能參與電力市場交易的監(jiān) 管機制及監(jiān)管界限綠碳交易、需求側響應、節(jié)能環(huán)保等 能效類政策促進儲能產(chǎn)業(yè)快速增長利用財政、稅收減免政策推動儲能產(chǎn) 業(yè)集中度提升出臺儲能集控平臺管控政策，制定平 臺管理標準制定儲能項目接入、并網(wǎng)、運 行維護和安全管理方面的相關 標準制定消防、土地、環(huán)保、交通 等部門對儲能項目建設相關審 批要件的認定標準制定建設、運維等方面相關的 詳細行業(yè)標準