儲能中國網獲悉，近日，中國電力企業聯合會發布了24個電化學儲能行業創新與應用典型案例，旨在進一步推動行業安全高質量發展，發掘總結并交流推廣成功經驗和有益做法，發揮典型引領作用。典型案例——“華能烏什175MW/700MWh儲能示范項目”。

　　華能烏什175MW/700MWh儲能示范項目

　　烏什縣華能新能源有限責任公司

　　一、項目簡介

　　太陽能和風能等新能源受天氣、季節、地理條件等多種因素影響，發電效果具有較大的波動性和不確定性。新能源配儲可以有效解決新能源發電不穩定的問題，提高電力系統的可靠性和穩定性，提高能源利用效率。

　　分散式儲能和集中式儲能是兩種重要的儲能方式。集中式儲能方案拓撲結構簡單，采用一級AC/DC，直流側電池直接并聯。但這種拓撲結構達到百兆瓦規模時，會出現一些問題，例如直流拉弧、直流側的并聯容量損失、并聯環流等。

　　為解決上述問題，華能烏什700MW光伏系統配置175MW/700MWh分散式磷酸鐵鋰電池電化學儲能系統。儲能系統投運后主要參與新疆維吾爾自治區電力輔助、電網調峰等服務，年消納新能源電量約25200萬kWh，壓減煤炭消納約10.8萬t，有效提升新疆電網調節能力、增強電網穩定性。

　　二、解決方案

　　華能烏什700MW光伏儲能電站總規模175MW/700MWh(分散式)，采用戶外集裝箱布置方案，共建設2座獨立儲能電站，1號儲能電站建設規模為100MW/400MWh，2號儲能電站建設規模為75MW/300MWh，1號儲能電站接入原有220kV果魯克光伏匯集站的35kV擴建間隔，2號儲能電站接入新建華能阿熱勒220kV匯集站的35kV間隔。儲能單元之間采用環網接線，逆變器升壓后，分單元經35kV集電線路接至升壓站35kV配電裝置。

　　1號儲能電站共包含17套5.76MW升壓艙、1套2.88MW升壓艙和70套5.734MWh電池艙。4套電池艙對應1套PCS系統，共18個儲能單元(17個5.76MW/22.936MWh單元和1個2.88MW/11.468MWh單元)。儲能系統功率為5.76MW(或2.88MW)、充放電倍率為0.25C，采用高安全性、高可靠性磷酸鐵鋰電芯進行系統設計。每套電池艙標稱容量為5.734MWh，配置控制柜、開關柜、熱管理系統、消防系統，并集成安裝在標準的預制艙中。每個電池柜由20個磷酸鐵鋰電池箱串聯而成，由1套電池管理系統管理。每個電池箱由20個280Ah LFP電芯通過1P20S方式進行成組，由1個電池監測單元管理。該項目具有建設周期短、占地面積小、運維成本低、安全性高等特點。

　　圖1 華能烏什儲能1號電站(100MW/400MWh)

　　2號儲能電站共包含22套3.35MW升壓艙、1套1.52MW升壓艙和44套6.709MWh液冷電池艙、1套5.963MWh液冷電池艙，2套6.709MWh電池艙對應1套3.35MW PCS系統。儲能系統功率為3.35MW(或1.52MW)、充放電倍率為0.25C，采用高安全性、高可靠性磷酸鐵鋰電芯進行系統設計。每套電池艙標稱容量為6.709MWh(5.963MWh)，配置控制柜、開關柜、熱管理系統、消防系統，并集成安裝在標準的預制艙中。每個電池柜由8個磷酸鐵鋰液冷電池箱串聯而成，由1套電池管理系統管理。每個電池箱由52個280Ah LFP電芯通過1P52S方式進行成組，由1個電池監測單元來管理。該項目具有建設周期短、占地面積小、運維成本低、安全性高等特點。

　　圖2 華能烏什儲能2號電站(75MW/300MWh)

　　儲能電站采用華能自主研發的1500V電壓等級模塊化分散式儲能變流器，具有系統慣量高、電壓與頻率支撐能力強等優勢，通過對儲能系統電池能量的精細化管理和智能化管理，可平抑新能源發電波動，提升電網調節能力，有效應對電網負荷峰谷差大、變化快等問題，為電力系統安全穩定運行提供有力支撐。

　　分散式電池儲能系統與傳統集中式儲能系統相比，在電池簇工作狀態一致性、系統容量可用率、效率、循環壽命、故障下系統可用率、故障預警能力、運維難度、安全性等多個方面具有優勢，各項技術指標處于國際領先水平。

　　圖3 分散式儲能的具體拓撲示意圖

　　模塊化PCS采用一級AC/DC拓撲，將多個PCS模塊集中在一套控制器內控制，在交流側并聯，在直流側可靈活選擇獨立接入電池。

　　三、關鍵點與創新點

　　1.分散式儲能系統

　　本項目首次采用華能自主研發的1500V電壓等級模塊化分散式儲能變流器，相較于集中式儲能系統實現了電池簇的虛擬并聯和簇間解耦，實現了電池模塊的獨立控制。在模組故障時，實現了模組單個切離抽出，消除了安全隱患及對其他電池模組的影響，可將安全風險降到最低，有效解決了電池簇之間的并聯失配、并聯環流問題。

　　圖4 分散式儲能與集中式儲能拓撲對比

　　針對每個電池簇設計優化的能量分配策略，實現電池簇能量的最大化利用及電池簇之間的主動能量均衡控制，大大延長了電池系統整體循環壽命，并支持新舊電池簇混用。

　　圖5 分散式儲能系統均衡與壽命

　　2.消防系統

　　本項目2號儲能電站采用壓縮空氣泡沫消防滅火系統和水消防全方面保護儲能設備，具有滅火效率高、不復燃、長時間持續提供泡沫、持續降溫的特點。

　　壓縮空氣泡沫由水、泡沫液與空氣組成，在一定壓力下充分混合產生均質泡沫。泡沫呈微六邊形結構，細膩均一，析液時間長，可迅速隔離氧氣，撲滅明火，持續降溫，防止復燃。壓縮空氣泡沫滅火方艙在接收到相應的指令時，能夠快速響應，啟動系統內部各部件，生成壓縮空氣泡沫，通過管網、噴頭、泡沫槍釋放到指定區域，提高儲能電站安全性。

　　3.國產化能量管理系統

　　站控層主機操作系統設備均采用國產化協調控制器設備及操作系統。支持國產時序數據庫，高壓縮比，節省空間90%以上。采用全數據秒級存儲。歷史數據能存儲10年以上。

　　設備國產化可以提高國內產業的技術創新和自主研發能力，還可以帶動就業、降低環境污染、推動傳統產業升級，實現從低端加工制造向高端技術創新方向的轉變，提高產業附加值和國際競爭力。

　　圖6 能量管理系統

　　四、實際成效

　　華能烏什700MW光伏儲能項目的投運，提升了新疆電網調節能力、增強了電網穩定性，改善了電網用電負荷壓力峰谷差大、變化快速、新能源消納等問題，為電力系統穩定運行、提升新能源資源綜合利用率、助力構建以新能源為主體的新型電力系統提供強有力支撐，具有良好的示范引導作用，指導儲能技術良性發展。

　　五、經濟效益及推廣前景

　　華能烏什700MW光伏儲能項目的建設與運營帶動當地加工制造業、運輸業、服務業、地方材料供應等多種產業的發展，能夠拉動地區經濟投資，開辟新的經濟增長點。不僅能直接推動烏什縣經濟的發展，還能帶動相關產業的快速發展，具有一次投資、長期受益的綜合效應。

　　隨著全球能源結構的轉型和新能源的快速發展，儲能技術將在保障能源穩定供應、提高能源利用效率以及推動能源轉型等方面發揮越來越重要的作用。

　　六、團隊介紹

　　團隊成員共24名，平均年齡36歲，擁有研究生學歷人員8人。團隊成員專業領域涉及管理、財務、造價、材料、電氣、電力電子、大數據等多個學科。