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南网科技公司正在改造的珠海金湾电厂锂电+超级电容器火储联合调频项目现场。南网科技公司供图
编者按 近日印发的《南方电网公司科技强企建设三年行动方案》提到，未来三年里，南方电网公司要在储能集成技术、综合能源系统、电碳市场运营等新兴领域形成独特优势，推动战略性新兴产业高质量发展。
本期介绍南方电网公司加快推动新型储能前沿技术布局，在出台储能并网服务流程、挖掘储能运营场景和盈利空间、承担储能产业核心技术研发等方面走在全国前列，全力支持打造新型储能产业高地。
近日，南网科技公司投资建设的吉瓦时级储能锂电池组及储能系统生产基地生产如火如荼。在洁净明亮的生产车间内，伴随着机器的转动，一个个经检验合格的储能锂电池组陆续下线。该产线配置智能调度系统自动送料，电芯堆叠、极柱焊接、模组入箱等关键工序均采用多轴机器人自动完成，产线的自动化率超过70%，可兼容风冷/液冷电池组生产，年产能可达3吉瓦时，平均5分钟内就可完成一个液冷储能电池组生产，达到国内先进水平。
今年3月，《广东省推动新型储能产业高质量发展指导意见》提出加大新型储能关键技术和装备研发力度。南方电网公司全力构建新型电力系统，推动广东新型储能产业高质量发展，助力储能电站项目规划布局，引领带动新型储能示范应用与规模化发展。
从单一到多元应用 新兴模式崭露头角
储能锂电池作为新型储能的生力军，应用场景广泛，可为电网储能、可再生能源储能、储能系统、电动交通工具和航空航天领域提供能源储存和高功率输出，已由起步期迈入高速扩张阶段。南方电网公司抢抓储能锂电池的产业风口，不断完善和改进生产能力，提高电池组的产能和质量，满足储能市场的需求。
目前，南网科技公司生产的液冷储能锂电池组，1个电池组大约可存储43千瓦时电量，与一辆普通新能源汽车电池容量相当。基于该电池组的一个标准液冷储能锂电池箱可存储3440千瓦时电量，可满足约1000户家庭一小时的用电需求。与此同时，该公司攻克质量检测难题，实现对内阻、容量、开路电压、绝缘耐压等多个参数及性能指标的检测分析，能够快速精准排查问题，确保储能锂电池组的性能和应用安全性。
如今，新型储能产业正在越来越多的场景得到应用。“通过大屏，可以看到2台移动储能车正在场内待命，它们通过灵活消纳园区内光伏等新能源上网电量，提高园区微网整体能源效率。”在广东东莞松山湖片区“六站合一”直流微电网示范工程现场，广东电网公司东莞供电局计划发展部规划分部高级经理黄学劲指着示范区的移动储能站介绍。
作为南方电网公司首个“六站合一”直流微电网示范工程，该项目融合建设了变电站、移动储能站、电动汽车充电站、数据中心站、光伏发电站和5G通信基站，屋顶光伏、车棚光伏的发电量满足园区办公楼、新能源汽车和5G基站的用电需求，剩余的电量还可以存储到移动储能站中。
与传统柴油发电车相比，移动储能站运行过程中没有噪声和废气污染，符合碳达峰、碳中和背景下的绿色新基建发展要求。不仅如此，移动储能站通过新一代5G通信技术与场内能量管理系统联络，在为微电网提供电能保障的同时，充分发挥储能单元灵活移动的特性，为东莞地区其他重要负荷提供可靠的电源保障，实现移动储能单元的智慧调度，未来还将参与松山湖能源互联共享平台的虚拟电厂需求侧响应，满足区域“削峰填谷”需求，推动发掘新兴运营模式。
从传统到创新未来 储能调频规范高效
光伏、风电等新能源的迅速崛起，改变了电力系统中传统能源的占比，但新能源发电的波动性和随机性对电力系统的频率稳定造成了影响。电化学储能由于调节速度快，无论是单独调节还是联合火力发电机组，调频效果显著。截至2022年底，广东累计已投运超过70万千瓦，涵盖锂离子电池、铅碳电池、铅蓄电池等多种类别，这对储能调频技术也提出了更高要求。如何做到安全、规范、高效，这里面大有学问。
我国沿海地区台风灾害多发、频发，对粤港澳大湾区电力防灾减灾能力要求极高。国家电投珠海横琴热电担负着珠海横琴自贸区的冷热电能供应，以及对澳门电力供应保障任务。2020年12月23日，世界首例电化学储能黑启动9F级重型燃气轮机，搭载着由南网科技公司参与研发的20兆瓦时电池储能系统项目，在珠海横琴正式投入商业运行。
“当电力供应正常时，储能系统辅助燃机调频，参与电力现货市场交易，提升频率、电压支撑能力及机组运行稳定性;当电网遭遇重大灾害大范围断电时，通过储能系统实现燃机黑启动，快速恢复电力供应。”南网科技公司新能源与储能事业部相关技术负责人介绍。
仅仅停留在黑启动这一技术模式显然不够。科技发展日新月异，创新方能创造未来。
据了解，南方电网公司将聚焦中长期能源科技产业发展趋势，围绕氢能、IGBT、新型储能、新型能源产业等领域探索打造一批产业创新研发中心，积极探索通过专业化整合和并购重组技术先进的创新型企业或研发机构，进一步优化科研力量布局，强化产业创新技术供给。同时，将依托新型储能国家制造业创新中心创建，组建产业技术创新联盟，实现更广泛的跨领域、跨行业、跨专业产学研用协同攻关，建设成为新型能源体系自主创新国家队。
以南网科技公司正在改造的金湾电厂储能调频项目为例，其首次启用磷酸铁锂电池+超级电容器的混合储能方式建设。这一火储联合调频的技术新路线，将显著提高储能系统的运行寿命和调频性能。“通过攻克火储协同控制、电池高效管理、能量精准管控、现场并网试验等技术难题，我们形成了自主知识产权的储能联合火电厂调频整体解决方案。”南网科技公司技术负责人说，该方案实现了大容量电池储能“堆砌式集成、粗放式并网”到“高效集成，安全并网”的应用技术跨越，推动广东的火电厂储能调频应用成为国内最成功的储能商业模式，并已扩大到南方区域调频市场。目前，南网科技公司也正在研发独立储能参与调频市场的关键技术和装备，为全国新型储能产业和技术发展贡献南网力量。
南网报记者 黄雅熙 通讯员 孔德淇 李梓
标签：南方电网,新型储能,前沿技术布局
