近年來，風電滲透率不斷增大，對電力系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性提出了更高的要求，探索保證平滑風電出力價值凸顯。
隨著由中國能建安徽院設計的安徽省首個風電儲能一體化示范項目——濉溪孫疃50兆瓦風電項目首批風機并網(wǎng)，該省醞釀多年的“風電+儲能”建設模式取得歷史性突破。該項目安裝20臺單機容量2.5兆瓦的風力發(fā)電機組，年上網(wǎng)電量約1.2萬千瓦時，年節(jié)約標煤3.92萬噸。
厚積薄發(fā) 掀起風儲發(fā)展旋風
安徽省是傳統(tǒng)的火電大省，也是華東能源供應中心，自“十二五”以來，風電、光伏等新能源發(fā)電迅速發(fā)展，為電網(wǎng)的建設及運營帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。自2017年起，安徽省就一直面臨著新能源消納問題，尤其是皖北六市，早已被列為新能源消納紅色地區(qū)。
“新能源發(fā)電要想長期穩(wěn)定發(fā)展，必須解決好消納問題，而儲能是最佳途徑?！卑不赵盒履茉垂こ坦究偨?jīng)理蔣克勇說，“早在2017年，安徽院就瞄準電化學儲能行業(yè)，開展了‘儲能蓄電池配置方案研究’‘儲能關(guān)鍵技術(shù)及在電力系統(tǒng)中的應用’‘電化學儲能站在分散式風電中應用的關(guān)鍵技術(shù)研究’等課題研究，著重在儲能電站建設關(guān)鍵技術(shù)研究、化學儲能電池材料技術(shù)路線及選型、儲能電站建設經(jīng)濟技術(shù)比選3個方面，滿足設計單位建設儲能工程時必須面對的‘技術(shù)可行、經(jīng)濟合理’要求。”
近年來，安徽院先后確立了《安徽省風電消納能力研究》《安徽省光伏消納潛力研究》《化學儲能發(fā)展現(xiàn)狀及我省應用前景研究》等課題，對“新能源+儲能”建設模式在安徽省的規(guī)劃布局、商業(yè)模式構(gòu)建、政策建議全方位研究。同時，與國內(nèi)儲能制造廠商廣泛聯(lián)合，推動電化學儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
隨著安徽省電網(wǎng)消納壓力的持續(xù)增加，“風電+儲能”建設模式成為最佳解決方案。憑借在技術(shù)儲備、規(guī)劃咨詢及設計方面的優(yōu)勢，安徽院中標濉溪孫疃50兆瓦風電項目等10余個風電儲能一體化項目，在安徽省掀起風電場儲能發(fā)展旋風。
率先垂范 立足當下著眼未來
配套儲能電站容量如何確定？電池循環(huán)次數(shù)選擇多少合適？一次調(diào)頻如何實現(xiàn)？“風電+儲能”系統(tǒng)如何協(xié)調(diào)響應電網(wǎng)部門的調(diào)控指令要求……作為安徽省風電儲能一體化項目的首次嘗試，該項目從立項開始就面臨著一系列難題。
按照原計劃，該項目今年春節(jié)后就應開始施工圖設計。然而，突如其來的新冠肺炎疫情導致復工復產(chǎn)時間一推再推，人、財、物等資源協(xié)調(diào)困難，設計工作推進受阻?！盀榇_保圖紙在工地復工前到達，大年初六我們就開始了居家辦公，白天對接國網(wǎng)安徽省公司、安徽省經(jīng)研院、電力調(diào)度中心、電科院及國內(nèi)一線設備廠家和其他應用場景的儲能電站，晚上伏案畫圖?！笔Y克勇回憶說。
根據(jù)安徽省新能源消納分析模型和該風電場已有測風數(shù)據(jù)、風機參數(shù)及布置等資料，安徽院確定了配套儲能容量為10兆瓦/10兆瓦小時，并配置了合適的儲能能量管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可根據(jù)系統(tǒng)的要求和儲能電站的運行方式，實時完成對儲能電站、控制電源系統(tǒng)等電氣設備的自動監(jiān)控和調(diào)節(jié)，并監(jiān)控電池本體和儲能變流器的運行情況。
據(jù)安徽院新能源工程公司電氣室經(jīng)理穆峰介紹，該項目的調(diào)控方案為電網(wǎng)調(diào)度部門對整個場站下發(fā)自動發(fā)電控制總指令，風機與儲能的負荷指令由場內(nèi)通過二次協(xié)調(diào)控制，整個場站安裝一次調(diào)頻設備，“風電+儲能”疊加調(diào)頻性能按照華東區(qū)域“兩個細則”要求執(zhí)行，“這樣，既可滿足目前省內(nèi)對‘風電+儲能’項目的調(diào)控要求，又能最大可能滿足未來儲能系統(tǒng)參與電力市場輔助服務需要具備的功能要求，減少業(yè)主再投資?！?
加快轉(zhuǎn)型 助推能源高質(zhì)量發(fā)展
“風電配套儲能的建設模式是在原風電場升壓站征地手續(xù)辦理后才提出的，如果重新征地，至少還需要半年。”穆峰表示，在有限的區(qū)域內(nèi)布置儲能設備，難度不小。
為節(jié)約建設時間和空間，該項目的設備均采用了智能化預制艙形式，安徽院各專業(yè)負責人還優(yōu)化了儲能單元的設計容量、預制艙尺寸及儲能二次設備的組屏方式，修改了升壓站其他模塊的方案布置。“升壓站總平面方案歷經(jīng)了數(shù)十次修改，直到設備全部到貨并安裝完成，才松了一口氣?！蹦路逭f。
該項目地處江淮平原，氣候潮濕。為保證整個系統(tǒng)的使用壽命及運行安全可靠，安徽院在預制艙材料的選取及艙體結(jié)構(gòu)設計上嚴格要求，使之具備了防鹽霧、防腐、防火、防強降雨、防臺風、防塵（防風沙）、防震、防盜等功能，還利用工業(yè)空調(diào)和合理的風道設計，實現(xiàn)了對儲能系統(tǒng)內(nèi)部溫度、濕度的控制。
“今年是‘十三五’的收官之年，步入‘十四五’后，大力發(fā)展可再生能源，加快能源轉(zhuǎn)型的結(jié)構(gòu)調(diào)整將成為能源發(fā)展的主方向。新能源發(fā)電想要持續(xù)大規(guī)模發(fā)展，必須成為電網(wǎng)友好型電源點，‘新能源+儲能’建設模式將成為促進能源高質(zhì)量發(fā)展的必由之路?！卑不赵盒履茉垂こ坦靖笨偨?jīng)理錢丹陽表示，“未來，‘風電+儲能’、‘光伏+儲能’或風光儲一體化將成為新能源發(fā)電的普遍模式，安徽院也將在能源高質(zhì)量發(fā)展的道路上砥礪前行?！?
