構網型儲能示范樣本：揭秘中國海拔最高儲能電站是如何運營的?

　　如何在高海拔、高嚴寒的西藏高原建設儲能電站，并且能夠穩定運行，一度是行業最難攻克的難題。而當眾多企業望而卻步的時候，由中能建旗下中儲科技開發的西藏日喀則崗巴一座10MW/40MWh光儲電站儲能項目，已完成并網。

　　華夏能源網獲悉，這一儲能項目地處“地球第三極”青藏高原，海拔高度約5000米，是國內海拔最高的儲能項目。

　　中國海拔最高電站是如何誕生的?這座電站的示范性意義何在?華夏能源網與中能建儲能科技有限公司(以下簡稱“中儲科技”) 研發電氣總監蔡誠聊了聊項目背后的落地過程與技術思考。

　　中國海拔最高電站的誕生這家開發商率先在西藏完成構網型儲能項目建設，起初竟是由于當地政策在配儲政策上的“限制”。

　　今年5月，西藏自治區發改委印發《2023年風電、光伏發電等新能源項目開發建設方案》，要求保障性并網光伏項目+儲能項目配置儲能規模不低于光伏裝機容量的20%，儲能時長不低于4小時，并按要求加裝構網型裝置。

　　7月，西藏自治區發改委進一步下發《關于積極推動西藏電力系統構網型儲能項目試點示范應用的通知》，鼓勵在阿里地區、那曲市、日喀則市、拉薩市等地區先行先試構網型儲能。

　　華夏能源網注意到，在國內，西藏是最早提出強配構網型儲能的地區，而這主要是由當地特殊的電網結構及電源結構決定的。

　　在歷史上，西藏電網長期孤網運行，雖然近年來與西北電網、西南電網的連接大大加強，但部分地區仍屬于弱網。另外在西藏地區，發電主要以清潔能源為主。數據顯示，目前，西藏地區水電、光伏、風電裝機容量已突破500萬千瓦，占總裝機比例超過90%。

　　據介紹，該項目為西藏首批保供項目之一，其要求具備調峰、一次調頻、自動發電控制(AGC)、自動電壓控制(AVC)、旋轉備用、以及基于構網型儲能技術的黑啟動、虛擬慣量響應、短時過載能力支撐、抑制寬頻振蕩等相關功能。

　　接下這個示范項目，意味著必須滿足政策中的硬性要求。而西藏地區有其獨特的地理環境特征。蔡誠告訴華夏能源網，“這里晝夜溫差大、太陽輻射強、風力強勁，惡劣的自然環境，對設備的絕緣水平、散熱水平提出了嚴苛的要求。”

　　政策要求疊加技術需求，西藏日喀則崗巴10MW/40MWh光儲電站儲能項目采用構網型儲能技術也成為了必然。

　　構網型儲能背后的技術實力值得注意的是，西藏項目還實現了另一大突破，是國內目前少有的幾個已經落地的構網型儲能項目。

　　以風電、光伏為代表的新能源具有“靠天吃飯”的特性，波動性、間歇性較強，高比例新能源除了帶來電力電量平衡問題，也給電力系統得安全穩定帶來問題。而構網型儲能恰是解決這一問題的最佳方式。

　　所謂構網型儲能，與傳統“跟網型儲能”相比，是一種更為靈活的儲能服務于電力系統的解決方案。

　　一般來說，傳統的跟網型儲能無法主動調節自身狀態，只能跟隨電網的電壓、相位來控制其輸出，其輸出與電網的電壓波形保持同步，且必須依賴于電網提供的穩定電壓和頻率才能將新能源并入電網。

　　構網型儲能項目有一定技術門檻，但穩定性更高。構網型儲能技術的核心，是通過儲能變流器構建起支撐大電網穩定運行的電壓源，可以起到快速調頻調壓、增加慣量和短路容量支撐、抑制寬頻振蕩等作用，從而增強電力系統穩定性。

　　“采用構網型儲能技術，儲能項目可以在減少新能源棄電、提升新能源利用率的基礎上，還可以補上同步發電機退役的缺位，在電力系統擾動期間為電網注入穩定性，平抑電網頻率的變化率。”蔡誠表示。

　　具體到西藏項目上，為保障項目穩定運行，中儲科技在現有液冷儲能技術基礎上，針對高寒環境，研發出能量密度高、增加加熱功能的液冷儲能系統，保障了儲能系統的可靠性和發電性能。

　　通過這一電站，印證了中儲科技在構網型儲能上的技術實力。

　　基于上述要求，中儲科技采用構網型儲能技術，使得該項目具備VSG(虛擬同步電機)和旋轉備用功能，支持以構網電壓源模式并網運行，儲能穩態時維持電壓和頻率穩定，暫態時提供對電網的電壓支撐，起到電網快速調頻調壓、增加慣量和短路容量、抑制寬頻震蕩等作用。儲能變流器具備1.1 倍額定電流長期過載、1.2 倍額定電流2min 過載、3 倍額定電流/10S 的短時過載能力。

　　此外，該項目的儲能系統同時具備跟網控制和構網控制兩個功能，可根據西藏電網調度要求靈活動態切換。

　　蔡誠介紹，構網型儲能系統不僅能為電網提供穩定的電壓源，還可主動平抑電網中各類大小擾動，緩解電力系統的暫態電壓、頻率等穩定問題，有效提升新能源消納能力。構網型儲能“新能源電站+儲能+合適的算法控制”模式建立以后，將具有與火電廠類似的功能。

　　當然，構網型儲能的優勢遠不止這些，“在電力市場允許情況下，儲能項目可以基于構網型技術來提供慣量支持等功能來獲取電力輔助服務的收益，提升儲能項目的收益率，有助于儲能項目的推廣以及區域新能源滲透率的提升。”蔡誠說。

　　規模化發展還需要時間當前，隨著國家的能源轉型戰略全面展開以及新能源裝機占比的逐步提高，建立以新能源為主體的新型電力系統已經成為大勢所趨。這也為構網型儲能提供了廣闊的發展空間。

　　值得一提的是，目前構網型儲能技術仍屬于前沿技術，僅有少數國家掌握，中國是其中之一。

　　作為國家特大型能源建設集團中國能建旗下子公司，中儲科技的研發重點放在了前沿性、先進性、重要性的科研項目上。

　　中儲科技自2022年4月成立之初，便開始布局各種儲能技術路線，其中就包含了構網型儲能技術，并在今年取得一系列技術成果。

　　不過，構網型儲能目前在國內尚處于起步階段，也存在諸多待解的難題。“構網型儲能作為電壓源，若多臺電壓源設備并列運行，可能存在環流、搶功率等問題，影響系統的穩定性，該問題是制約構網型儲能應用于大電網的技術難點。”蔡誠表示。

　　正因為如此，包括中國、美國及澳大利亞等國家，大多還處于儲能技術研發與示范項目階段，還沒有達到規模化投建的程度。

　　對此，蔡誠表示：“作為一項前沿技術，構網型儲能仍然無據可依，缺乏具體的標準和規范。再有，因構網型儲能在軟硬件設施中投入加大，投資成本無疑會更高。此外還有對系統控制分析能力的更高要求等。構網型儲能的規模化發展尚需時日，還要依靠企業、政府、科研機構等多方主體的共同努力。”

　　文章來源：華夏能源網