首页/文章/ 详情

新型储能电站如何调节电力?

2月前浏览2260

学习锂电,关注锂电那些事!    


锂电那些事今日第三条2024年08月29日 星期四


8月27日,《人民日报》“经济新方位·能源新业态”专栏以“新型储能电站如何调节电力”为题,深度报道南方电网公司宝塘储能站的功能作用、技术集成和精准管理。



   



用电高峰期,白天限电、晚上赶订单的“夜班工厂”生产模式,曾困扰着一些企业。在广东省佛山市南海区狮山镇,电力紧缺一度是制约发展的大问题。

如今,广州佛山之间、北江之畔,约5.5个标准足球场大小的场地内,一排排浅灰色的电池舱组成装机规模300兆瓦/600兆瓦时的新型储能电站,宛如一个超级“充电宝”,源源不断地为城市运行输送稳定电能。


   

     

     


     

     

   
这是宝塘电网侧独立电池储能站(以下简称“宝塘储能站”)——粤港澳大湾区最大规模新型储能电站,从这里,预计每年可向粤港澳大湾区输送4.3亿千瓦时清洁电能,减少二氧化碳排放30万吨。    

   

     

     
削峰填谷      
实现“毫秒级”响应电力系统调节需求    

“去年仅南海区西江片区500千伏环网的电力缺口就达到577兆瓦,在不增加供应的情况下,预计到2030年缺口将再翻一倍。”宝塘储能站项目前期策划负责人杨夏里说。

“理想的城市电力系统,需要随时处于动态平衡状态,高效、节能地实现‘充、储、放’功能。”南网储能科技公司运行中心总经理王劲介绍,新型储能电站作为调节电力负荷的大型“充电宝”,可在用电低谷时利用风能、太阳能等清洁能源进行“充电”,在用电高峰时将储存的“绿电”稳定可靠地输送到千家万户,实现“毫秒级”响应电力系统调节需求。

近年来,我国大力发展清洁能源,风电、光伏等新能源发电装机量快速提升。中国电力企业联合会发布的数据显示:截至6月底,我国新能源发电装机规模首次超过煤电;尤其在南方区域,新能源增长迅速,装机总量达1.58亿千瓦,成为南方电网第一大电源。

受气候、季节等自然因素影响,新能源发电往往要“看天吃饭”,随机性、间歇性、波动性明显,难以稳定可靠地持续供电。大规模消纳并网,需要建设储能电站进行调配。

“新型储能电站选址灵活、建设周期短、反应速度快,可以精确匹配区域电网负荷需要,帮助清洁能源大规模、高比例接入电网。”南网储能科技公司董事长汪志强说,相比于代表传统储能方式的抽水蓄能电站,包括新型锂电池、压缩空气、飞轮、重力储能等技术路线在内的新型储能电站发展更快,在构建以新能源为主的新型电力系统中发挥重要作用。

国家能源局的统计显示,截至今年上半年,我国已建成投运新型储能项目累计装机规模达4444万千瓦/9906万千瓦时,约为两个三峡水电站的装机容量。其中,已投运锂离子电池储能占比97%。

王劲介绍,宝塘储能站由88套可独立接受调度的磷酸铁锂储能系统组成。投运以来,发挥“削峰填谷”作用,储、放电量均已超过1亿千瓦时,让来自广东阳江的海上风电等清洁能源,成为珠三角腹地经济社会发展的澎湃动力。

技术集成      
搭配组合出9种差异化储能技术路线    

站上“风口”的新型储能产业,在安全、质量、效能等方面仍存在一些共性技术难题。比如,一条锂电池储能路线的性能好坏,与热管理、结构连接等多个因素有关,在业内尚无统一衡量标准。

如何才能选出最为高效可靠的路线?

“让多种储能技术在一个储能站里‘打擂台’!”汪志强说,聚焦热管理、结构连接、电池性能等三大主要技术领域,宝塘储能站搭配组合出9种差异化的磷酸铁锂电池储能技术路线,装机规模从5兆瓦到75兆瓦不等,相当于把9座不同技术特点的中型储能站聚到一起比优劣。

步入宝塘储能站,88套磷酸铁锂储能系统犹如一个个大小不等的集装箱,分区域整齐排列。

“外形都差不多,但里面各有乾坤。”宝塘储能站项目负责人周跃利介绍,按照不同的热管理方式,这些“集装箱”分别使用了给电池“吹空调”的风冷技术、“冷板接触降温”的板式液冷技术以及“冷却液直接浸泡电池”的全浸没式液冷技术等3种技术。

“全浸没式液冷技术最为高效,能将不同类型的电池温差控制在2摄氏度以内,温升不超过5摄氏度,有助于提高储放电效能、延长电池使用寿命。”周跃利说。

宝塘储能站所采用的结构连接技术多达5种。其中,作为南方电网首批“揭榜挂帅”科研项目的攻关成果,高压级联技术在宝塘储能站有了应用上的新突破。

宝塘储能站所采用的结构连接技术多达5种。其中,作为南方电网首批“揭榜挂帅”科研项目的攻关成果,高压级联技术在宝塘储能站有了应用上的新突破。

周跃利介绍,新型储能电站的电要接入电网,就需要通过变压器将电压提升至10千伏,而高压级联技术省去了变压器,仅通过模块级联,便可将储能系统电压提升,直接“挂网”运行。

“10年前,深圳宝清储能站首次使用了这项技术,当时2兆瓦时的装机规模占地面积达到上千平方米,现在一个集装箱大小的空间里装机规模就能达到3.5兆瓦时。”周跃利说,安装在宝塘储能站的高压级联系统,硬件结构及控制保护方面均实现了技术优化,使“挂网”电压更加安全稳定地提升至并网电压。

“这意味着,摆脱了变压器的限制后,移动式储能电站成为现实。”周跃利说,“在应急救援、大型户外活动等场景下,这座电池舱可以哪里需要去哪里,作为应急电力,随时‘挂网’送电。”

一站集成、以用促比。作为我国首个多技术路线锂电池储能站,宝塘储能站的“擂台赛”仍在继续,以运行实效促进技术精益化水平提升。


精准管理      
对210多万个电芯的数据进行实时监测    

如此大规模的储能电站,如何实现精准管理和运营维护?

走进宝塘储能站智慧控制中心,大屏幕上,数据闪烁不停。

“我们对全站210多万个电芯的电压、温度、容量等数据进行实时监测,一旦出现异常,系统会立即报警。”宝塘储能站技术工程师张敏介绍,电芯是储能站的最小单元,每26个电芯组成一个电池包,16个电池包组成一个电池簇,多个电池簇再构成电池舱。整个系统,像搭积木一样,从小到大,层层镶套。

储能站的核心设备是电池,尽可能保持电池性能一致性、优化电池控制方式是关键难题。张敏介绍,传统的电池舱,每一簇电池包都是串联的,同时充放电。因此,衰老最快、性能最差的电池包决定了整个电池簇的工作效率和使用寿命。

如何打破“木桶效应”?2020年,南方电网实施“揭榜挂帅”,广发“英雄帖”,开展关键技术攻关。

“采用全电流控制保护技术,我们在每个电池包间安装了控制器,实现了对电池的‘包级管理’,可以远程精准调节每个电池包的运行状况。”张敏说,如此,一个电池芯出问题,再不用像以前那样更换整个电池簇。眼下,宝塘储能站正在研究如何将“精准控制之手”向更小的电池芯延伸。

数字化运维的优势,还体现在精准安防上。

“每一个电池包里,都有‘多合一’消防探测器,可以敏锐地捕捉烟雾、挥发性有机物、可燃气体等,一旦发现异常,会自动触发火警信号与灭火装置,向故障电池包注入灭火介质,‘点对点’灭火。”张敏介绍,在灭火工作中,不会影响其他单元的正常运行,确保平稳供电。

“我们实时采集25项不同领域的关键技术指标,用数据说话,评定不同技术路线的运行性能。”王劲说,多个技术路线的运行数据,以及整个储能站的运维数据,日积月累汇成一个“数据富矿”,将为我国新型储能电站建设提供优化方案,为产业高质量发展积累宝贵经验。

         
锂电那些事免责声明
         
      本公 众号部分内容来源于网络平台,小编整理,仅供学习与交流,非商业用途!对文中观点判断均保持中立,版权归原作者所有,如有报道错误或侵权,请尽快私信联系我们,我们会立即做出修正或删除处理。谢谢!          

      

       

                      

来源:锂电那些事
电源电力新能源消防风能材料太阳能控制工厂装配
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-09-15
最近编辑:2月前
锂电那些事
锂电设备、工艺和材料技术研发应
获赞 200粉丝 174文章 2088课程 0
点赞
收藏
作者推荐

“隐形冠军”炼成记:杰普特争做激光技术细分赛道领跑者!

学习锂电,关注锂电那些事!锂电那些事今日第二条2024年08月30日星期五在深圳龙华区科姆龙科技园,杰普特实验室的科研人员正在忙碌地处理手头的工作。2006年,杰普特由黄治家和几名“海归”共同创办,经过18年发展,公司成长为“隐形冠军”企业。2022年杰普特的脉宽可调脉冲光纤激光器获得工信部第七批单项冠军产品后,2024年公司依靠激光修阻机入选制造业单项冠军企业。  日前,杰普特董事长黄治家在接受中国证券报记者专访时表示,杰普特扎根激光器赛道,致力于成为激光精密制造和泛半导体专用设备公司。公司重视技术创新,深耕细分领域,不追求做大,但要做强,产品力争做到国内乃至全球市场数一数二,成为全球市场不可或缺的“隐形冠军”企业。八年磨一剑时钟拨回2005年,黄治家与新加坡南洋理工大学博士刘健在深圳机场茶餐厅一次偶遇闲聊结缘,刘健提及他想回国创业。当时,黄治家在深圳一家公司任职,有着丰富的管理经验。二人达成共识,2006年,黄治家与刘健一起创业成立杰普特。此后,刘健又引进成学平博士等校友进入公司。  黄治家说,创业时,他们了解到工业激光器是先进制造的关键,而光纤激光器属于第三代工业激光器,性能优良,国外公司光纤激光器刚开始工业化应用,国内公司还未突破。当时,国内同时起步的锐科激光准备做调Q脉冲光纤激光器(脉宽不可调),杰普特决定走差异化之路,选择了脉宽可调(MOPA)脉冲光纤激光器作为公司研发方向。2008年,杰普特研发团队做出原型机。但2010年产品准备量产时,却发现稳定性不好。杰普特工作人员交付给客户第一台产品时,他们刚下楼,客户告知产品出现故障。公司又在激光器稳定性上拼命钻研,坚持进行1年多严酷的老化试验。让黄治家记忆犹新的是,有一次,在试验中,公司一次性烧了10多台机器,损失上百万元,工程师当时流下眼泪。直到2012年,研发人员终于将MOPA脉冲光纤激光器的质量稳定下来。经历长期深入的客户推广与产品试用,公司MOPA脉冲光纤激光器业务在2014年正式实现盈利。“八年磨一剑,我们是自己摸索着干出来的。经过这样一个过程,杰普特形成了自己的基因:坚持原创,做与众不同的事情!”据黄治家介绍,公司MOPA脉冲光纤激光器产品被用于激光表面处理、激光清洗、薄金属切割/焊接等,在3C电子、汽车、新能源、光伏等领域得到广泛应用。广发证券研报称,激光器处在激光产业链的中游,是激光行业的核心部分。在激光器市场中,IPG、通快等国际龙头公司均为老牌企业。而锐科激光、创鑫激光、杰普特等中国激光器龙头企业相对来说起步较晚,但依托快速进步的技术,逐渐拥有较强的竞争优势,发展势头良好。杰普特是国内MOPA脉冲光纤激光器开创者,MOPA脉冲光纤激光器国内市占率排名第一。进入苹果供应链据了解,2014年,苹果推出的iPhone6采用激光器对氧化铝外壳进行logo(标识)打黑。2015年,一些手机厂商跟随苹果,市场上对氧化铝打黑的需求增加,这些厂商开始采用杰普特的MOPA脉冲光纤激光器做logo打黑。直到2019年,杰普特MOPA脉冲光纤激光器进入苹果供应链。实际上,杰普特团队此前就与苹果公司结缘。据杰普特招股书透露,公司于2014年开始向苹果公司提供自动化光谱检测机,随着技术交流合作的不断深化和产品功能的持续优化,公司的光谱检测设备应用对象由平板电脑拓展到了手机、电脑等系列产品,持续取得苹果公司订单。黄治家认为,进入大客户供应链,意味着公司要达到行业高交付标准,同时也让公司进入到消费电子行业定制化设备领域。公司可以接触到许多行业先进的加工需求,便于把握行业技术发展方向,提升快速大批量交付能力,提升内部协同能力。据杰普特2023年年报显示,基于公司产品优良的检测效率,A客户进一步提出更多定制化设备需求,公司近年陆续为客户提供玻璃面板二维码标刻设备、VCSEL模组检测设备、MR眼镜多款检测设备以及手机摄像头相关检测、校准设备等多品类激光/光学智能装备。公司预计未来几年将持续增加与该客户合作项目数量。成为“隐形冠军”2015年,为响应客户国巨电子需求,杰普特研发激光修阻机。公司的激光修阻机则是结合了精密运动控制、精密量测技术、机器视觉、软件算法以及激光光源各项自动化核心技术。黄治家称,虽然激光修阻机市场规模不大,但非常重要,通俗来说,它相当于生产电阻的“光刻机”。黄治家介绍,杰普特的激光修阻机系统利用了公司的MOPA脉冲光纤激光器以及固体激光器。公司自主研发的激光修阻机可以兼容不同类型的厚膜电阻、薄膜电阻、超高阻值电阻、超低阻值电阻等,从而更加灵活高效地服务客户,进一步降低客户大批量生产贴片式电阻的成本。据了解,杰普特生产的激光修阻机系列产品自2015年以来陆续服务于风华高科、国巨股份、厚声电子等知名被动元器件厂家,全球市场占有率较高。黄治家说,公司从创业之初就坚持走差异化路线,深耕细分领域,不追求做大,而求做强,每一样产品力争做到国内市场乃至全球市场数一数二。经过18年努力,公司拿到了两项工信部授予的制造业单项冠军,成为全球市场“隐形冠军”企业,证明公司坚持走自主创新的道路是对的。黄治家表示,公司多年来坚持不跟同行卷价格,要卷就卷技术、卷附加值、卷品牌。公司在激光精密焊接与连接、FPC激光精密打孔、摄像头光学模组检测等细分领域正在建立领先优势,未来几年还会不断推出多个单项冠军。黄治家称,杰普特发展方向是以激光器为核心,为客户提供“激光器+核心模块”解决方案。公司生产的各类核心激光器及激光、光学智能装备产品已获得A公司、英特尔、国巨股份、厚声电子、意法半导体、顺络电子以及宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、一汽弗迪等全球领先的消费电子、半导体、光电元器件及动力电池头部厂商认可。黄治家认为,杰普特的核心竞争力在于优秀的企业文化。不同于一般的制造业公司,杰普特的企业氛围更像高校的科研院所,建立起了一支由海归博士及高层次人才领军的研发团队,让公司在产品更新迭代、新产品研发及布局方面有较强的研发实力。©文章来源于中国证券报锂电那些事免责声明本公众号部分内容来源于网络平台,小编整理,仅供学习与交流,非商业用途!对文中观点判断均保持中立,版权归原作者所有,如有报道错误或侵权,请尽快私信联系我们,我们会立即做出修正或删除处理。谢谢!来源:锂电那些事

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈