西藏首提強配構(gòu)網(wǎng)型儲能，產(chǎn)業(yè)界技術進展幾何?

　　近日，西藏自治區(qū)發(fā)展和改革委員會下發(fā)關于印發(fā)《2023 年風電、光伏發(fā)電等新能源項目開發(fā)建設方案》(簡稱“西藏2023新能源開發(fā)方案”)的通知，要求保障性并網(wǎng)光伏項目+ 儲能項目配置儲能規(guī)模不低于光伏裝機容量的20%，儲能時長不低于4小時，并按要求加裝構(gòu)網(wǎng)型裝置。

　　自2017年青海省要求風電項目按規(guī)模10%配套儲能裝置以來，已有近30個省份出臺新能源配儲文件。今年1月12日，西藏自治區(qū)發(fā)改委發(fā)布《關于促進西藏自治區(qū)光伏產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》(簡稱“西藏光伏產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展意見”)，就已明確要求光伏電站配套儲能電站，標準與近日發(fā)布的“西藏2023新能源開發(fā)方案”一致。

　　相比西藏自治區(qū)發(fā)改委1月發(fā)布的“西藏光伏產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展意見”，“西藏2023新能源開發(fā)方案”額外提出了儲能“加裝構(gòu)網(wǎng)型裝置”的要求，實際要求配置構(gòu)網(wǎng)型儲能，這也是全國首個強制要求加裝構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的地方政策。

　　為何西藏要求加裝構(gòu)網(wǎng)型儲能?

　　西藏電網(wǎng)歷史上長期孤網(wǎng)運行，近年來，通過多個大型聯(lián)網(wǎng)工程的建設，與西北電網(wǎng)、西南電網(wǎng)的連接大大加強，主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上升到500KV，但部分地區(qū)仍屬于弱網(wǎng)，尤其縣域電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)仍然薄弱，并且電源結(jié)構(gòu)受限，以水電和光伏為主。

　　截止2022年9月底,西藏地區(qū)光伏累計裝機規(guī)模1.39GW,占本地區(qū)總裝機比重30.1%，到了冬季枯水季，水電機組出力大幅降低，光伏在西藏電網(wǎng)中的比例還要提高。

　　以風電、光伏為代表的新能源具有波動性、間歇性特點，高比例新能源除帶來電力電量平衡問題，還給電力系統(tǒng)帶來安全穩(wěn)定問題。

　　由于采用電力電子設備與電網(wǎng)連接，新能源不具備傳統(tǒng)同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子的機械轉(zhuǎn)動慣量，在抗擾性、過載能力、調(diào)頻調(diào)壓等方面能力不足。此外，高比例新能源帶動電力電子設備大量接人電力系統(tǒng)，高比例電力電子設備可能引發(fā)寬頻振蕩。這也是業(yè)內(nèi)關注的電力系統(tǒng)“雙高”(高比例新能源、高比例電力電子設備)趨勢帶來的挑戰(zhàn)。

　　目前普遍采用的跟網(wǎng)型儲能，采用跟網(wǎng)型變流器技術，主要跟蹤電網(wǎng)的電壓與頻率，一旦電網(wǎng)發(fā)生擾動，還是依賴電網(wǎng)電壓和相位進行有功無功支撐，直到擾動過去，在跟網(wǎng)型變流器并網(wǎng)數(shù)量不斷增長情況下，當電網(wǎng)很弱時，很可能導致大規(guī)模脫網(wǎng)，甚至電力系統(tǒng)崩潰。

　　構(gòu)網(wǎng)型儲能，采用構(gòu)網(wǎng)型變流器技術，是從電源側(cè)應對電力系統(tǒng)“雙高”趨勢帶來的安全穩(wěn)定問題的一種解決方案。構(gòu)網(wǎng)型儲能技術采用虛擬同步發(fā)電機技術，可以通過復制同步電機的行為和性能來加強電網(wǎng)，可以起到快速調(diào)頻調(diào)壓、增加慣量和短路容量、抑制寬頻震蕩等作用。

　　為應對“雙高”挑戰(zhàn)，電網(wǎng)可以通過加強網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、增加輸電線路回路、投資建設調(diào)相機等方式來加強電網(wǎng)，同時，將儲能系統(tǒng)改造為構(gòu)網(wǎng)型儲能，相當于在系統(tǒng)中多增加了火電機組，也是加強電網(wǎng)的有效方式。

　　“構(gòu)網(wǎng)型儲能可在并網(wǎng)和離網(wǎng)模式運行。”遠景能源儲能產(chǎn)品總工程師錢振華表示，“中國是典型的強電網(wǎng)，但在局部地區(qū)，已經(jīng)出現(xiàn)了弱電網(wǎng)的特征，構(gòu)網(wǎng)型儲能在弱電網(wǎng)、離網(wǎng)等場景具有應用價值，未來隨新能源比例進一步提升，構(gòu)網(wǎng)型儲能將具有更普遍的應用價值”。

　　西藏自治區(qū)所在的西北地區(qū)，是全國新能源裝機比例最高的區(qū)域，預計今年新能源裝機比例將超過50%，構(gòu)網(wǎng)型儲能的價值正在凸顯，據(jù)悉，國網(wǎng)西北分部正在加快新能源和新型儲能抗擾、主動支撐、感知等涉網(wǎng)能力改造提升,積極試點構(gòu)網(wǎng)型新能源和儲能新技術，推動新能源從并網(wǎng)向組網(wǎng)轉(zhuǎn)變。

　　產(chǎn)業(yè)界構(gòu)網(wǎng)型技術進展幾何?

　　從全球來看，構(gòu)網(wǎng)型儲能也屬于前沿技術，僅有少數(shù)國家掌握這一技術，包括美國、澳大利亞、中國均已開始推進構(gòu)網(wǎng)型儲能技術的研發(fā)和示范項目驗證。

　　去年12月31日，湖北荊門新港一期儲能項目成功并網(wǎng)，規(guī)模為12.6MW/26.8MWh，這是國內(nèi)首個并網(wǎng)的大型構(gòu)網(wǎng)型儲能電站。

　　據(jù)了解，目前國內(nèi)僅有遠景能源、陽光電源、華為數(shù)字能源等少數(shù)儲能廠商具備構(gòu)網(wǎng)型儲能的技術能力。

　　錢振華表示，構(gòu)網(wǎng)型儲能具有很高的技術門檻。首先是電子電力設備控制技術，相比跟網(wǎng)型儲能，構(gòu)網(wǎng)型儲能需要變更基礎的控制框架，還需要增強在電網(wǎng)擾動等情景下的自我保護能力;其次是場站級系統(tǒng)控制技術，這考驗的是軟件能力和系統(tǒng)控制的分析能力。

　　“先進煤電機組可以做到100萬千瓦。” 錢振華說：“風電、儲能典型的一個節(jié)點容量才2-3MW，電網(wǎng)連接一個100萬千瓦的煤電機組，相當于構(gòu)網(wǎng)型儲能需要連接300多個風電、儲能等并聯(lián)節(jié)點，僅一個GW級的新能源場站，對控制的要求就是電網(wǎng)級的”。

　　國內(nèi)掌握構(gòu)網(wǎng)型儲能技術的儲能廠商均具有深厚的電子電力技術積累。比如遠景能源是國內(nèi)第二、全球第四的風電整機供應商，并早已實現(xiàn)了風電變頻器的自研自制，風電的逆變器技術和儲能的變流器技術較為相似，但設計復雜度更高。

　　錢振華介紹，遠景體系內(nèi)的遠景智能基于遠景自研的EnOS™智能物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，專攻智能軟件解決方案，配合遠景的智慧液冷儲能解決方案，已經(jīng)具備了場站級控制能力。

　　“西藏要求配置構(gòu)網(wǎng)型儲能，說明儲能是一個高技術門檻的行業(yè)。”錢振華表示：“儲能廠商不僅需要通過技術進步降低全生命周期度電成本，提高可靠性，隨著新能源占比提高，還需要不斷增強電網(wǎng)支撐技術的研發(fā)、創(chuàng)新”。

來源：儲能100人