在深圳市龍崗區(qū)清風(fēng)大道一個(gè)占地僅4100平方米的小院里，坐落著一大一小兩座兩層小白樓，這就是中國第一個(gè)兆瓦級電池儲(chǔ)能站南方電網(wǎng)深圳寶清儲(chǔ)能站。

這個(gè)設(shè)計(jì)規(guī)模為10兆瓦的儲(chǔ)能站，目前已投運(yùn)了4兆瓦。南方電網(wǎng)方面表示，希望通過這個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目來提升綠色環(huán)保的能源儲(chǔ)存系統(tǒng)的實(shí)施和快速發(fā)展。

南方電網(wǎng)深圳寶清儲(chǔ)能站

“小”電池有“大”威力

“與國網(wǎng)張北的風(fēng)光儲(chǔ)輸項(xiàng)目注重儲(chǔ)能與新能源相結(jié)合有所不同，深圳寶清儲(chǔ)能站是將儲(chǔ)能站放在配電網(wǎng)，接受遠(yuǎn)方調(diào)度的信息，通過儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)來指揮儲(chǔ)能站出力(電力術(shù)語，指輸出功率)，從而起到削峰填谷、系統(tǒng)調(diào)頻、系統(tǒng)調(diào)壓和孤島運(yùn)行等作用�！蹦戏诫娋W(wǎng)科學(xué)研究院智能電網(wǎng)研究所負(fù)責(zé)儲(chǔ)能項(xiàng)目的技術(shù)專家陸志剛在近日舉行的2012儲(chǔ)能國際峰會(huì)發(fā)言時(shí)說。

雖然有電力專家表示削峰填谷不太經(jīng)濟(jì)，但是中國電力科學(xué)研究院首席專家胡學(xué)浩在上述峰會(huì)上表示：“隨著近年來空調(diào)負(fù)荷的快速增加，在一些大城市，負(fù)荷峰谷差越來越大，這也使得電力系統(tǒng)難以應(yīng)付。而在這種情況下，儲(chǔ)能就顯得尤為重要�！�

“而這時(shí)，我們就可以通過儲(chǔ)能站的這種"削峰填谷"功能對尖峰負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)。”陸志剛說。

寶清儲(chǔ)能站也在這方面通過了實(shí)踐的檢驗(yàn)。去年8月，其圓滿完成深圳大運(yùn)會(huì)的保供電任務(wù)即是典型的例子。

事實(shí)上，削峰填谷只是寶清儲(chǔ)能站四大作用之一，而相比之下，“孤島運(yùn)行”這一作用更具特色。陸志剛透露，寶清儲(chǔ)能站近期就將做這方面的運(yùn)行試驗(yàn)。他相信，未來儲(chǔ)能站將會(huì)在類似今年“4?10”深圳大面積停電的事件中發(fā)揮作用。

除此以外，通過仿真試驗(yàn)所得到的結(jié)果是，寶清儲(chǔ)能站可以在幾十毫秒間調(diào)節(jié)變電站供電區(qū)域的頻率和電壓�！斑@是電力系統(tǒng)迄今為止最快速、靈活的調(diào)節(jié)手段�！标懼緞傉f。

摸著石頭過河

集四大調(diào)節(jié)手段于一身的寶清儲(chǔ)能站，其實(shí)是南方電網(wǎng)公司三年多來不懈科研與實(shí)踐的結(jié)果。

陸志剛坦言：“作為電網(wǎng)系統(tǒng)，我們對電池本身是比較陌生的，寶清儲(chǔ)能站其實(shí)很大的一個(gè)目的就是驗(yàn)證這個(gè)小小的電池能不能在電力系統(tǒng)這么龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)中去應(yīng)用�！�
為此，南方電網(wǎng)除了采購廠家的成套設(shè)備，也立項(xiàng)進(jìn)行自主研發(fā)和技術(shù)集成。

陸志剛告訴記者，南方電網(wǎng)擁有實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)(RTDS)這個(gè)世界上規(guī)模最大的硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)。利用這個(gè)成熟的仿真技術(shù)，南方電網(wǎng)將包括SCADA主控系統(tǒng)、能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)、電池管理系統(tǒng)等全套儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行全景仿真，完成了世界上首次儲(chǔ)能RTDS的建模和試驗(yàn)�！斑@一實(shí)驗(yàn)是非常成功的。它為我們工程的應(yīng)用打下了很好的技術(shù)基礎(chǔ)。”陸志剛說。

與其他大型儲(chǔ)能系統(tǒng)一樣，寶清儲(chǔ)能站也是由能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)充當(dāng)直流和交流電之間的橋梁，將電池堆600~800伏的直流電壓轉(zhuǎn)化為380伏的交流電壓，再通過變壓器完成10千伏并網(wǎng)。

不過，寶清儲(chǔ)能站也有其獨(dú)特之處，這主要體現(xiàn)在其電池成組和PCS的設(shè)計(jì)方面，通過將電池分組介入來減少電池串并聯(lián)的規(guī)模，從而達(dá)到限制電池的環(huán)流，增加電池使用壽命的目的。

“通過寶清儲(chǔ)能站這個(gè)工程，南方電網(wǎng)自主研發(fā)的技術(shù)得到很好地應(yīng)用與實(shí)踐，同時(shí)也取得了行業(yè)內(nèi)的認(rèn)可。”陸志剛說。

目前，南方電網(wǎng)正在承擔(dān)包括《大容量電池儲(chǔ)能站電池管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》和《大容量電池儲(chǔ)能站設(shè)計(jì)規(guī)范》在內(nèi)的兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)及四項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，這也正是陸志剛所說的行業(yè)認(rèn)可。

儲(chǔ)能未來不是夢

儲(chǔ)能的未來很美，但其科技攻堅(jiān)還有很長的一段路要走。

與抽水蓄能這種物美價(jià)廉的儲(chǔ)能方式相比，大容量電池儲(chǔ)能具有不受地理建設(shè)條件限制，對生態(tài)環(huán)境影響較小，功率可雙向流動(dòng)，反應(yīng)時(shí)間快，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。但是，目前每千瓦電池儲(chǔ)能成本約為抽水蓄能的3~4倍，這也在一定程度上限制了電池儲(chǔ)能的推廣和發(fā)展。

對此，陸志剛表示，南方電網(wǎng)后續(xù)的研究重點(diǎn)將放在如何降低電池成本，延長使用壽命，以及提高系統(tǒng)整體性能和效率等方面。

而對于未來儲(chǔ)能電池的發(fā)展方向，中國電力科學(xué)研究院超導(dǎo)電力研究所所長來小康表示，電池本身要朝著長壽命、低成本、高密度、免維護(hù)等方向發(fā)展，而對于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，諸如狀態(tài)監(jiān)測和評估、安全保障等技術(shù)的研究還亟待開展。

雖然前途仍舊坎坷，但是陸志剛等仍滿懷信心：“當(dāng)儲(chǔ)能電站的成本降到2元/ 千瓦時(shí)且電池可以循環(huán)使用5000次的時(shí)候，用戶就會(huì)自覺儲(chǔ)能�！彼�說：“因?yàn)榘凑丈钲?.6元的峰谷電價(jià)差，夜間用電低谷進(jìn)行儲(chǔ)電，白天用電高峰將電釋放出來自用，這樣5年的時(shí)間就可收回儲(chǔ)能設(shè)備的前期投資。儲(chǔ)能電站也就具有了大規(guī)模推廣的商業(yè)價(jià)值，而這也正是儲(chǔ)能行業(yè)未來奮斗的目標(biāo)�！�