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科技日報記者 張曄
4月17日，世界最大容量5MW超級電容儲能系統(tǒng)在華能羅源發(fā)電廠完成電網(wǎng)調(diào)度聯(lián)合調(diào)試，各項調(diào)節(jié)指標滿足電網(wǎng)要求，系統(tǒng)正式轉(zhuǎn)入商業(yè)運行。
電網(wǎng)系統(tǒng)連接著發(fā)電側(cè)與用電側(cè)，當(dāng)供需不匹配時，電網(wǎng)頻率就會出現(xiàn)波動，最常見的表現(xiàn)是家中電燈忽明忽暗。近年來，為了提升供電質(zhì)量，以鋰電池為主的各種儲能系統(tǒng)投入使用，參與電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)峰，當(dāng)發(fā)電大于用電需求，即把多余電量存進儲能系統(tǒng)，反之則把儲能系統(tǒng)電量釋放到電網(wǎng)。
但是，電網(wǎng)調(diào)頻指令多達每天幾千次，鋰電池受制于充放電次數(shù)限制，導(dǎo)致儲能系統(tǒng)壽命大大低于預(yù)期。近年來，隨著“看天吃飯”的新能源電力大量接入電網(wǎng)，調(diào)頻要求進一步提升，電網(wǎng)急需一種響應(yīng)快、壽命長的儲能系統(tǒng)用于調(diào)頻。
超級電容相當(dāng)于一種特殊電池，它與常規(guī)電池不同，非常適合短時間、大功率充放電，響應(yīng)時間達到毫秒級。但因其技術(shù)要求高、開發(fā)周期長，過去很少用于電網(wǎng)儲能調(diào)頻。
該項目于2022年9月底開工，由中國華能集團指定華能羅源發(fā)電公司作為建設(shè)方出資建設(shè)，中國華能集團西安熱工院牽頭，聯(lián)合南通江海電容器股份有限公司等單位協(xié)助研究開發(fā)。
該系統(tǒng)采用“5MW超級電容+15MW鋰電池”的混合儲能模式，既發(fā)揮了超級電容儲能快的優(yōu)勢，又擁有了鋰電池儲能久的特點，實現(xiàn)性能互補。系統(tǒng)參與調(diào)頻時，以超級電容為主，鋰電池為輔，具體表現(xiàn)為以秒為計時單位的小指令全部由超級電容參與，分鐘級的大指令則由超級電容全功率響應(yīng)，鋰電池作為補充響應(yīng)，顯著提升了現(xiàn)有儲能調(diào)頻系統(tǒng)綜合性能。
據(jù)福建省電力現(xiàn)貨市場交易平臺公布數(shù)據(jù)顯示，系統(tǒng)投入運行后，華能羅源發(fā)電公司機組的調(diào)頻響應(yīng)時間可提高14倍以上，調(diào)節(jié)速率可提升4倍以上，調(diào)節(jié)精度可提升3倍以上，機組整體調(diào)節(jié)性能實現(xiàn)躍升。
超級電容混合儲能工程的成功投運，充分驗證了大容量超級電容儲能技術(shù)的安全性、可靠性、經(jīng)濟性，大幅提升了機組的響應(yīng)速率和靈活性，填補了我國超級電容儲能領(lǐng)域的技術(shù)空白。
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