落地燕赵!南方电网成功研发我国首个高压移动式储能电站
发布日期：2023/3/2
日前，由南方电网公司研发的
我国首个高压移动式储能电站在河北投用
这种新式的储能电站能够实现
灵活移动、随地使用，大幅提升利用效率
3月1日，央视《朝闻天下》播出新闻《我国首个高压移动式储能电站投用》。
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这座移动式储能电站功率6兆瓦，容量7.2兆瓦时，额定电压直接达到10千伏。按照每天一充一放测算，每年可发电262.8万度，减少二氧化碳排放1498.75吨，相当于用电高峰时11万居民用户一天所需的电能。
以往，储能电站需要配套变压器升压，才能达到接入电力系统的电压要求，安装位置固定。项目团队突破关键技术，将电池组以模块级联的方式，直接升压接入高压交流系统。这样，无需变压器升压的储能电站可随地“动”起来。
“未来我国大规模的新能源并网消纳需要大电网的支撑，尤其是随着新型电力系统建设不断推进，储能站应用场景不断丰富，同时提出了储能系统可移动性能的新要求。在此背景下，我们开展了移动式大容量全场景电池储能站的研发。”南网储能公司储能科研院院长、高压级联项目负责人陈满介绍。该储能站不仅实现了储能高效率的目标，还丰富了移动式大容量储能站作为“有源式”并网测试平台等应用场景。
“这好比原来开的是小汽车，受限于马力，每次只能拉10吨货；现在这个大容量全场景电池储能站是大卡车，直接拉50吨货甚至更多。”对于大容量的理解，陈满如此比喻。
实现我国电化学储能领域三个“首次”
该电池储能站的示范建设还实现了我国电化学储能领域的三个首次：
01 首次运用了“H桥”的级联结构，可在大幅减少储能系统数量的情况下，实现同等储能效率；
02 首次研究应用电池簇间热阻隔技术，对电池柜作耐压绝缘和防火隔热处理，在电池阵列之间加装隔热板，大幅延长火灾等极端情况下的救援缓冲时间至60分钟；
03 首次攻克了移动式大容量电池储能站黑启动关键技术，可为局部电网提供灵活、快速、可靠的黑启动电源服务。
同时满足“大容量+可移动”
如何突破大容量和可移动两种条件的相互制约，是南网储能公司研发团队遇到的最为棘手问题。
“一方面，如何在有限的空间内将电池、变流器、控制柜等设备高效地排列，同时保证电气绝缘可靠和热管理安全性，这是一个难题；另一方面，如何在运输全过程中对集装箱及其内部设备状态进行监测、保障其可靠性，也是必须解决的难题。”南网储能公司储能科研院高压级联项目技术专家李勇琦说。
为此，南网储能公司团队对移动式大容量高压级联电池储能系统的绝缘结构进行解剖，创新性地将“H桥”级联结构应用于移动式电站，首次将储能站大容量和可移动两种性能完美结合。
随着电化学储能蓬勃发展，电池热失控的问题被暴露在聚光灯下，储能系统安全性能是电化学储能发展的底线。
“我们不仅对‘事前’措施进行了创新设计，还首次采用了不燃耐火材料，对集装箱式储能站做了簇间热阻隔设计，延长了‘事后’救援缓冲时间。”李勇琦表示，这相当于在船与船之间加上阻燃板，可最大程度避免出现“火烧连环船”的情景，为延长电池热失控救援时间提出了新的方向。
大面积停电后的系统自恢复通俗地称为“黑启动”。针对电池储能站黑启动要求储能系统具有离网运行模式，且具备零起升压、二次调频调压、频率范围控制等能力，对储能变流器要求较高的特点，团队逐一攻克了移动式大容量电池储能站“黑启动”的各关键技术难题。这是“黑启动”在移动式储能站的首次应用，未来可为局部电网提供灵活、快速、可靠的黑启动电源服务。
可应用于各电化学储能场景
在电源侧，该储能站可平滑新能源出力波动，提供备用容量；在电网侧，该储能站可改善输配电网络功率分布，满足设备检修和线路融冰等特殊时期的临时供电需求；在用户侧，该储能站能够有效调节季节性区域内负荷，作为电网突发事故、春运等时段性事件的应急电源。此外，该储能站还可以作为储能产品并网的性能测试平台，为不同储能产品性能对比提供大容量电源。
“该储能站所用到的高压级联关键技术，能为新型电力系统提供更好的调节服务，使得整个电网更加安全稳定。”陈满介绍。
来源: 央视新闻客户端、科技日报
