中國儲能網(wǎng)訊：2月7日，國網(wǎng)江蘇省電力有限公司自主研制的國內(nèi)首套變電站超級電容微儲能裝置在南京江北新區(qū)110千伏虎橋變電站投運。到目前為止，該裝置已安全運行三個月以上，虎橋變電站供電電壓合格率始終保持在100%，諧波含量降低15.6%，電壓閃變現(xiàn)象也得到根本抑制。
超級電容微儲能裝置多能合一，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地小的優(yōu)點，可充分發(fā)揮變電站內(nèi)零星閑散空間資源效能。此外，它還可以替代變電站電容器、電抗器，占地僅為傳統(tǒng)設(shè)備的60%，而且電壓曲線控制更平滑，大大提升了變電站的智能化水平。該裝置由超級電容儲能柜、PCS、EMS以及升壓變壓器等單元組成。
圖：超級電容儲能柜
超級電容器具有充放電速度快、循環(huán)壽命長、安全性高等優(yōu)勢，尤其適合短時大容量功率需求場景，放電倍率是鋰電池的百倍以上，近年來成為國內(nèi)外廣泛關(guān)注的一種新型儲能元件。超級電容器如果能在電網(wǎng)中應(yīng)用，可快速釋放能量，解決大擾動情形下電網(wǎng)頻率失穩(wěn)、電壓暫降等問題。
作為電網(wǎng)調(diào)頻的超級電容儲能裝置由幾千只超級電容單體組成，長期服役對超級電容單體的內(nèi)阻、容量、自放電等性能在全生命周期的一致性是一個巨大的考驗，本次虎橋變超級電容生產(chǎn)商為烯晶碳能電子科技無錫有限公司（GMCC）。GMCC以干法電極工藝和產(chǎn)品被多個國際汽車品牌采用而聞名，是國內(nèi)唯一一家3V系列產(chǎn)品通過第三方檢測的企業(yè)。作為車規(guī)級超級電容制造商，GMCC早在2016年就參與了國家電網(wǎng)張北分布式虛擬同步機項目，為10MW光伏電站提供了20套基于55kW15s的超級電容儲能柜；GMCC儲能產(chǎn)品也服務(wù)于英國國家電網(wǎng)、西班牙、德國等多個超級電容儲能項目，累計出貨200MW。
圖：GMCC全系列3V超級電容產(chǎn)品
隨著“雙碳”的承諾，風(fēng)電和光伏發(fā)電機組、直流輸電裝置等電力電子設(shè)備在電力系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，顯著縮短了傳統(tǒng)燃煤機組的運行時長，降低了電力消費的碳排放水平。但電力電子發(fā)電設(shè)備在替代傳統(tǒng)燃煤機組的同時，也同步壓減了電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用容量。電力電子化電力系統(tǒng)的低慣量、欠阻尼特征是大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行面臨的最大挑戰(zhàn)。
儲能技術(shù)是目前公認的可以有效提升電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用容量的途徑，超級電容在變電站電網(wǎng)調(diào)頻應(yīng)用引起行業(yè)高度關(guān)注。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進一步升級、高尖端企業(yè)比重不斷提升，超級電容微儲能裝置可在變電站、配電站房推廣應(yīng)用，為超級電容微儲能帶來廣闊應(yīng)用前景。
