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福建电力科学研究院:创新技术成果支撑新型储能建设

作者:郭清梅 来源:国家电网报 发布时间:2024-12-26 浏览:

中国储能网讯:福建风、光、水、气、核等多种清洁能源资源丰富,电源结构完整、电源类型多样。随着大规模光伏发电、风电等新能源电源接入电网,电力系统呈现出电源、负荷、时空状态不确定的特征,网络结构、环境工况和运行方式更加复杂。

当前,国网福建省电力有限公司以打造“三大三先”省级高质量发展示范电网为目标,高标准推进新型电力系统省级示范区建设。作为国网福建电力所属科研单位,福建电力科学研究院聚焦新能源消纳利用与电网稳定控制等关键性技术持续攻关,以科技创新支撑新能源大规模高比例并网、高水平消纳,推动能源清洁低碳转型,为“清新福建”建设贡献电网智慧。

打造试验平台

助力海上风电发展

12月16日,在位于福清市江阴港的国家级海上风电研究及试验检测基地内,福建电科院材料分公司专业人员开展了传动链平台的安装调试工作。“有了这个平台,试验人员可以全工况模拟海上风电机组运行状态并开展相关试验,既能避免海上施工带来的不便,还能大大提高检测效率。”福建电科院电网中心员工陈大玮博士说。

“国家级海上风电研究及试验检测基地传动链平台”项目由中国电力科学研究院有限公司、福建电科院等产学研单位协同研发。平台建成后将填补国内大功率海上风电机组地面试验平台的空白,有助于形成基于地面试验的风电机组并网性能试验与评价体系,为大容量海上风电机组并网试验提供高效、可靠的技术手段。

传动链平台是福建电科院抢占海上风电技术研究制高点的关键一步。2022年,福建电科院聚焦海上风电关键技术研究,组建了海上风电科研攻关团队。随后,团队梳理了异构新能源标准化建模技术流程,完成了福建首次海上风电场机电和电磁暂态仿真建模,精准仿真模拟海上风电场的并网特性,分析风电故障响应特性以及接入后对电网的影响,为海上风电机组全尺寸地面等效试验的开展提供了技术指导。

今年,福建电科院还开展了构网型柔性直流输电系统控制与保护关键技术研究等科技项目研究,以满足清洁能源的省内消纳及规模化外送需求。

攻关关键技术

促进新能源电量消纳

柔性直流输电是实现我国风光基地大规模外送、电网灵活互联、远海风电并网的新型输电技术,是构建新型电力系统、实现能源低碳转型的战略性关键技术。

2015年12月,±320千伏柔性直流输电科技示范工程在厦门投运。福建电科院提出柔性直流输电直流侧宽频振荡抑制技术,开发柔性直流输电换流阀运行状态实时监测平台。2022年,福建电科院联合国网福建超高压公司完成厦门柔性直流工程可靠性改造提升工作,使厦门柔性直流工程的输送能力由40万千瓦提升到100万千瓦。

随着越来越多的风电、光伏发电等新能源电源接入电网,微电网建设成为应对新能源发电间歇性、随机性和波动性等挑战,提高电网灵活性和供电可靠性的有效手段。

从2017年至今,福建电科院相继开展了交直流混联、能量优化配置、配微协同运行控制等关键技术研究,解决多形态微电网灵活组网问题,提升配电网源荷承载力和柔性调节水平。

9月12日14时,南安市翔云镇阳光明媚,居民住宅楼屋顶上的光伏板将太阳能转化成电能。同一时刻,泉州供电公司电力调度控制中心的大屏幕上显示,福建电科院与泉州供电公司共同建设的台区组共享储能型微电网的光伏发电电力传输功率为95.3%,光伏发电量实现就地消纳。

台区组共享储能型微电网是国网福建电力探索新型电力系统建设的示范工程之一。2022年微电网运行以来,试点区域的分布式光伏发电100%就地消纳。此外,配电台区通过配置储能实现弹性增容14.3%。台区组共享储能型微电网解决了山区的分布式光伏发电就地消纳难题,为分布式光伏发电高效、灵活消纳提供了新的解决方案。

创新技术成果

支撑新型储能建设

新型储能是建设新型能源体系的重要组成和关键支撑,对推动能源绿色低碳转型、加快培育新质生产力意义重大。福建省储能产业基础雄厚,正在打造锂电产业集群,以点带面构建锂电产业新生态。

10月15日,福建电科院与宁德时代新能源科技股份有限公司、国网时代(福建)储能发展有限公司共建的新型储能技术与装备试验实证平台建成并投入使用。

这一平台是国内首个支持直流直挂储能技术验证的新型储能实证平台。平台以宁德霞浦储能电站为载体,由储能对拖运行试验系统、硬件在环动模试验系统、实证大数据系统等构成,可以同时满足关键装备、控保技术、系统特性等不同层级的实证需求,开展储能新装备新技术安全性可靠性、多种场景下大型储能系统真实表现的工程验证。依托该平台,福建电科院可以开展储能“设备级-场站级-系统级”多维实证,推动完善新型储能实证测试标准,支撑电池储能产业高质量发展。

随着新型储能步入规模化发展,大容量电化学储能电站面临的应用模式单一、电池利用率低、收益拓展难等问题日益凸显。福建电科院牵头研发的“大容量电化学储能电站共享复用与安全防御关键技术及应用成果”项目,解决了大容量电化学储能电站多场景灵活共享难、多分区多单元控制难、复用安全防御难等问题。

目前,“大容量电化学储能电站共享复用与安全防御关键技术及应用成果”已在国内多个大容量储能工程中得到实际应用和验证,并通过相关产业单位推广。项目有力推动了大容量电化学储能电站多场景下的高效应用,近3年已创造利润超过3亿元。

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关键字:新型储能

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