城市
储能群提高电网安全稳定水平
电作为当代经济社会发展最重要的二次能源,目前最大的缺点就是无法大量存储。
“储能可以在电网电能富余时将电能存储,在电能紧张时再释放出来,用来调峰调频,提高电网安全稳定水平。储能容量大小直接决定了储能调节电网的能力。”吴晨说,“继镇江东部储能项目后,我们在苏州规划建设了三座储能电站。”
三个储能电站充放功率总计达138.6兆瓦,总容量达242兆瓦时,预计2019年年底建成。工程投运后,三个电站将组成国内最大规模的“城市储能群”,对打造泛在电力物联网、助推城市
能源变革意义重大。
苏州是重要负荷中心,2018年最高用电负荷2662.8千瓦,年用电量1562.5亿千瓦时,相当于三峡电站全年发电量的1.5倍。“为了发挥储能调节作用,我们为苏州规划了国内最大的城市储能群。”江苏经研院能源研究室的刘国静说。
随着1000千伏淮上线交流工程苏州站和±800千伏锦苏直流工程的相继建成投运,“强直弱交”的网架结构也给苏州电网带来了新的挑战。“在实验室仿真研究中我们发现,如果电网发生故障,产生大功率缺额,此时大规模储能就会发挥救急作用,填补电能缺口。”河海大学电气学院教师朱俊澎说。
除了规模,影响储能发挥作用的另一个因素是布局。为此,江苏经研院联合各相关单位,着眼于城市发展规划,针对产业分布条件确定了储能站的地理位置。其中,昆山储能电站规模193.6兆瓦时,可满足当地千亿级集群IT产业发展需求,任阳、乐于储能站规模分别为13.2兆瓦时和35.2兆瓦时,可缓解常熟、张家港地区汽车及零部件、装备制造、纺织服装行业电力负荷压力。
“三个储能电站在各自地区发挥电网调节功能的同时,能够通过220千伏电网互联互济、协同运行、彼此支撑,实现全国最大城市储能群内部毫秒级精准控制联络。” 国网(苏州)城市能源研究院城市能源战略研究中心研究员丁一凡说。
此外,在苏州庄田,一座规模为200兆瓦时的储能电站正在建设。“该储能电站可为特高压提供配套黑启动服务,让‘储能群’体量进一步增大。‘群’越大,调节电网的能力就越强,未来我们还将建设更多储能。”刘国静说。
用好退役变电站站址,节约建设投资
苏州地区经济发达,土地资源十分宝贵。经过初步计算,建设三座储能电站需要近2.86万平方米土地,而苏州全市每年电力规划用地只有5~6万平方米。
“苏州220千伏昆山变电站于2011年退役。设计方案中提出的利用昆山旧站址建设储能电站,能节省很多投资。”中能建江苏省电力设计院电网工程公司的牛涛说。
3月29日,一根桩基被深深打入昆山变电站的地下,打破了这座退役变电站的沉静——昆山储能电站开工建设。
与昆山储能电站一样,任阳储能电站利用常熟市退役的35千伏任阳变电站场地,乐余储能电站利用张家港市已退役的35千伏乐余变电站场地,实现100%利用退役变电站旧址,节约建设投资费用约4300万元。
“土地资源会成为经济发达地区最紧张的资源之一,限制大规模电网建设。对退役输变电工程土地的再利用,为这个问题提供了一个解决方案。”江苏省社会科学研究院助理研究院宋颖弘在论坛上说。
功能拓展,融入泛在电力物联网
“城市储能群是苏州城市能源变革的重要基础,必须在应用模块化典型设计的基础上,融入泛在电力物联网思维。”吴晨说。
苏州是国际能源变革典范城市苏州供电公司将以该储能电站为基础,打造具有“储能站+数据中心+N”功能的能源综合服务站,实现能源、数据融合及多项能源综合服务功能。
将储能电站拓展建设成为能源综合服务站,具有系统经济性好、供电可靠性高、多网融合性好等优点。“每一个储能电站都连接着电网、物联网、数据网,整个储能群又形成了一张网。未来随着储能群不断扩大,这张网的功能将更丰富、更全面,最终构建成为能源互联网生态圈。”吴晨说,“这一切的前提就是储能站之间良好的数据共享和充分的协同融合。”
为此,江苏经研院设计人员统一了储能群所有电池管理系统、监控系统、变流器等设备的通信接口,实现了对储能群的有功功率控制、无功电压控制、时间同步及监测、网络安全监测等数据共享。
“储能群的建设搭建了一个开放共享、灵活接入的平台,未来必然会有更多智能设备与这个平台融合运行,‘生长’出一个有机的电力生态圈。”江苏经研院党委书记孙建龙说。