【48812】“超級充電寶”助建新式动力體系

  清晨，大別山深處，國網安徽金寨抽水蓄能電站上水庫波光蕩漾，水流涌動。伴著水庫水位逐漸升高，電站機組靜靜地等候用電顶峰的到來，蓄能待發。

  “假如4台機組滿抽，6個小時就能蓄滿上水庫，給金寨電站這個‘超級充電寶’充進700多萬度電。”國網安徽金寨抽水蓄能有限公司董事長朱安平介紹，在用電顶峰時，電站會根據電網調度指令啟動機組，從上水庫向下水庫放水發電，保证電力供應、維護電網平衡。

  在用電低谷時將電力儲存起來，比及用電顶峰再釋放——大批近似於“超級充電寶”的儲能項目，正通過削峰填谷防止電力系統“忙閑不均”，保证電力系統安全穩定運行，支撐清潔动力大規模發展。

  儲能作為动力轉換的關鍵環節，是建設新式动力體系的重要一環。國家電網怎么推動儲能產業發展？霸占了哪些技術難題？拓宽了哪些應用場景？一同去看看——

  现在，儲能最重要的包括抽水蓄能和新式儲能兩類方法。其间，抽水蓄能是现在技術最老练、經濟性最優的儲能技術，適合規模化開發建設。新式儲能則是指除抽水蓄能外，以電力為首要輸出方法的各類儲能技術，包括鋰離子電池、壓縮空氣儲能、機械儲能等。

  “新式儲能響應速度快、調節精度高，且布局靈活、建設周期較短，但遭到本钱、安全性等要素制約。”中國電力科學研讨院首席技術專家惠東介紹，抽水蓄能具有容量大、可靠性高、經濟性好、應用技術老练等優勢，在保证大電網安全、促進新动力消納中發揮及其重要的效果，但也受選址條件高、建設周期長等要素约束。

  不同儲能技術路線利害兼有，卻不影響其“百花齊放”。隨著“雙碳”目標的提出，中國儲能產業進入快速發展期，成為構建新式電力系統、建設新式动力體系的重要支撐。

  前不久，河北省承德市大山深處，國網河北豐寧抽水蓄能電站6號機組正式投產發電。據介紹，該電站在裝機容量、儲能才能、地下廠房規模、地下洞室群規模方面創下4個“世界第一”，書寫了中國抽水蓄能發展史上的多個紀錄，創造了抽蓄建設的奇跡。

  長400多米、寬25米、內高50多米的地下廠房建於6條雙向水道上方，在廠房中心，12台發電機組一字排開，連接地下輸水系統。“抽水時用電驅動水泵，發電時則由勢能推動水輪機發電，一台機組兼具抽水和發電功用。機組能够在5分鐘內由滿負荷抽水轉變為滿負荷發電。”國網河北豐寧抽水蓄能有限公司副總經理吳培枝說，2021年12月，電站第一批機組投產發電，接入張北柔性直流電網，在源頭上降低了新动力發電的波動性。這不光開創了抽水蓄能發展史上的先河，也為破解新动力大規模開發使用供给了寶貴的“中國计划”。到现在，豐寧電站已累計投產機組10台，裝機容量達300萬千瓦。

  國網新源集團基建部主任張學清介紹，中國抽水蓄能在水庫防滲、高水頭壓力管道、復雜地質地下洞室群等方面達到了國際先進或領先水平，機組朝著大容量、高水頭、高轉速、可變速方向發展。中國電力企業聯合會供给的數據顯示，到2022年末，中國抽水蓄能總裝機規模達4579萬千瓦，是2012年末的2.2倍以上，規模居世界首位。

  與此同時，新式儲能在演示項目建設、商業方式探究、方针體系構建等方面也获得積極進展，市場應用規模穩步擴大。

  張北草原上，國家風光儲輸演示工程是世界上規模最大的集風力發電、光伏發電、儲能系統、智能輸電於一體的新动力演示電站工程。依托該演示工程，國家電網成功完结國內外首個高份额新动力系統的涉網功能試驗。在這裡，無限“風、光”化為綠色電能，源源不斷向外輸出。該工程助力北京冬奧會悉数場館實現100%綠電供應，“張北的風點亮北京的燈”成為綠色冬奧的閃亮手刺。

  國家动力局动力節約和科技裝備司副司長劉亞芳介紹，到2022年末，全國已投運新式儲能項目裝機規模達870萬千瓦，均匀儲能時長約2.1小時，比2021年末增長110%以上。

  國網动力研讨院动力戰略與規劃研讨所所長魯剛指出，當前正處於动力綠色低碳轉型發展的關鍵時期，“超級充電寶”作為儲能新方法，對滿足電力系統調節需求、保证電力系統安全、促進新动力大規模開發和消納使用有著重要意義。

  我們常把抽水蓄能電站比作一個“超級充電寶”，但想在山水間順利地安顿抽水蓄能電站這個“超級充電寶”，可不简单。除了建設難之外，機組的整體調試也面臨種種挑戰。下廠房、做統籌、盯進度、解難題……對於眾多儲能項目建設者來說，這早已成為“家常便飯”。

  “3號主變壓器受電一次性通過！”近来，在作业人員的陣陣歡呼聲中，位於河南省南陽市南召縣的國網天池抽水蓄能電站3號主變壓器順利投運。筆者了解到，天池抽水蓄能電站主變器位於地下廠房，因主變壓器單件運輸最重、安裝工藝要求高、安裝時受空間约束大，被認為是整個地下廠房機電設備安裝技術難度最大的設備之一。

  “必須嚴格執行3號主變沖擊試驗计划。”國網天池抽水蓄能電站運維檢修部專責徐志壯說，3號主變送電沖擊前，天池電站嚴格執行送電沖擊試驗作業二級風險管控办法，抽調各方參建人員依照試驗计划装备人員，指使中控室人員匯總信息並現場調度、調試人員現場指揮，確保各區域人員做好設備檢查、保護檢測、狀態巡視等協調协作。經過連續120分鐘的沖擊試驗，3號主變差動保護躲過勵磁涌流的功能最終得到驗証。

  比起抽水蓄能電站的建設，新式儲能項意图建設者則將更多精力会集在技術創新打破上。

  在安徽省六安市全國首座兆瓦級氫能綜合使用演示站，一台台質子交換膜純水制氫設備，正源源不斷地生產氫氣，通過管道輸送到先進的氫燃料電池中進行發電使用。

  “研發、設計等難題一度讓我們的研讨止步不前。”國網安徽電力氫能綜合使用演示站技術負責人滕越說，好在這些難題都通過技術創新得到了解決。“我們首創了大功率低能耗氫電轉換中心裝備技術，開發了整站安全預警與防護技術，實現了對氫氣走漏的前期預警與事端預防，還在國內初次開創了兆瓦級‘制氫—儲氫—氫能發電’的全鏈條技術貫通和滿功率運行。”

  现在，該站打破了20余項技術瓶頸，年制氫可達70余萬標立方，氫發電70余萬千瓦時，所制氫氣可在氫燃料電池車、氫能煉鋼、綠氫化工等領域應用，真实將“零碳循環”書寫在江淮大地上。

  《中國新式儲能發展報告2023》顯示，现在新式儲能仍處於發展初期，在中心资料、系統集成、調度運用、安全防護等方面還有很多技術難題有待解決。未來應充沛調動各方積極性，加大新式儲能技術創新力度，通過打造一批原創性技術，帶動產業升級。

  因具備削峰填谷、調頻調相和“充放”自若等功用特征，儲能項目又被視為電網安全運行的“穩定器”“調節器”，在多種應用場景下投入使用。

  在江蘇省揚中市新壩鎮電氣工業品城內，國網鎮江供電公司投運了一套光儲充直柔的微電網。“用屋頂光伏面板發的電給汽車充電，充電時間比用電網電快了1倍。”5月16日，市民王先生在用微電網給自己的電動汽車充電時說。

  據了解，微電網散布靈活、高效應用。相較於傳統電網單向承受动力的方法，其不僅能自給自足，實現光伏電在區域內的自發自用，還能根據外部環境靈活調整運行方式，以直流電向相鄰台區進行柔性互聯，可在“互聯”和“孤島”兩個方式中切換。

  “光伏發電產生的電量被存儲在儲能裝置中，既能够給電動汽車充電，也可就近向相鄰線路輸送，在臨近線路毛病的情況下，它還可承擔毛病線路的負荷，向用戶供電。”國網鎮江揚中市供電公司副總經理包磊介紹。據測算，經過靈活切換，微電網內的整體能效提高6%以上，每年可節省二氧化碳排放3.62噸。

  這仅仅儲能多種應用場景之一。在新动力產業繁荣發展的大潮下，儲能產業發展潛力巨大，不僅有利於激發經濟高質量發展新動能，對促進經濟社會發展全面綠色轉型也有重要意義。

  位於湖南省長沙市的晟通科技集團是全球規模領先的鋁箔、鋁膜板生產企業。作為中國節能減排杰出貢獻企業，該公司在本身園區、現有停車位建設光儲充一體化項目，儲能總容量為16.5兆瓦/40兆瓦時。該項目於上一年10月投產並網，首日發電量為3.4萬千瓦時，儲能兩充兩放，每天最高可供给約8萬千瓦時錯峰電量。晟通集團有關負責人表明：“光伏儲能項目建設后，大大削減了公司用能本钱，預計未來每年可為公司節約開支超360萬元。”

  據悉，為做好儲能項目並網作业，國網湖南電力主動對接項目建設開發主體，確保早並網、早投產。預計到6月底，湖南將新增各類新式儲能裝機1000兆瓦，有用保证今夏湖南電網平穩運行。

  業內人士指出，從電力系統來看，儲能應用能够分為電源側儲能、電網側儲能和用戶側儲能三大場景。

  滕越介紹，電源側儲能，首要装备在電源端，能够匹配風、光等新动力，促進新动力高效並網與消納﹔電網側儲能，散布在電網關鍵節點，可供给調峰、調頻等多種服務，提高系統抵挡突發事情和毛病后恢復才能﹔用戶側儲能，則安裝在用戶負荷端，可提高用戶靈活調節才能。

  不同的儲能技術因其功能特點不同，適用不同的應用場景。國網动力研讨院新动力與統計研讨所副所長黃碧斌剖析，抽水蓄能電站容量效益強、單站規模大，適宜電網側大規模、系統級應用﹔新式儲能單站體量可大可小，環境適應性強，能夠靈活布置於電源、電網和用戶側等各類應用場景，能够作為抽水蓄能的有利增量補充。

  專家預測，在傳統的應用場景基礎上，未來水風光儲一體化、風光儲一體化等應用場景將不斷涌現，儲能項目在西南水電基地等大型新动力基地開發中效果凸顯，中小微儲能項意图建設應用將愈加廣泛。多類型、多場景的儲能應用格式將逐渐顯現。

  在推動动力綠色低碳轉型之外，許多儲能項目不忘將生態優先融入建設，生態效益已成為蘊含在建設過程中的重要內核。

  在國網浙江寧海抽水蓄能電站施工現場，目光所及，綠意盎然。“復綠但是我們建設‘超級充電寶’最重要的作业之一。”國網浙江寧海抽水蓄能有限公司工程部副主任夏萬求指著周圍一個又一個山頭說道，“那邊有寬葉草、高羊茅、紫花苜蓿，這邊還有刺槐、多花木蘭、車桑子等。”

  據現場作业人員介紹，工程项目施工開挖出來的多是岩石面，斜度近90度。復綠時，他們要像蜘蛛人一樣，懸挂著去給岩石釘上鐵絲網，再一遍一遍噴上特别配方的混凝土，既可固定植物種子，也能進一步保土護坡固沙。2018年項目開工以來，邊施工邊復綠，復綠面積已超過25萬平方米。

  “超級充電寶”建設帶來的不僅是綠水青山的重現，還通過拆遷安顿、完善基礎設施等舉措惠及居民生活，實現經濟效益與社會效益的最大化，帶動投資和相關產業發展。

  明淨的鄉村小道，靚麗的綠化帶，成排的兩層小樓……走進河南省洛陽市洛寧縣澗口鄉鰾池村，藍天白雲映衬下的村鎮顯得分外俊美。但是，曾經的鰾池村卻隱藏在熊耳山深處，多年來僅有一條羊腸小道通向外界。

  隨著國網河南洛寧抽水蓄能電站的建設，鰾池村乡民進行了移民搬遷。工程建設中，電站建設方主動建筑周邊外延路途，吸收鰾池村乡民就業，盡或许地讓搬遷群眾多得實惠。

  “抽水蓄能電站項目給我們村帶來了天翻地覆的變化，不僅家家戶戶都住進了新房子，村裡還建起了衛生室，白叟就醫更方便了。”鰾池村黨支部書記吉軍委介紹，现在村子已成為洛寧縣新農村建設演示和鄉村振興的典型。

  加速發展抽水蓄能和新式儲能是建設新式动力體系的火急需求，是保证電力系統安全穩定的重要支撐，也是新动力大規模發展的重要保证。國家電網公司表明，將堅持開放發展的理念，加強與社會各方协作，加速抽水蓄能電站建設，力爭2025年、2030年公司經營區抽水蓄能裝機分別達到5000萬千瓦、1億千瓦﹔支撑新式儲能規模化應用，預計2030年公司經營區新式儲能裝機達到1億千瓦。

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