中国第一个兆瓦级电池储能站——深圳宝清储能电站

在深圳市龙岗区清风大道一个占地仅4100平方米的小院里，坐落着一大一小两座两层小白楼，这就是中国第一个兆瓦级电池储能站南方电网深圳宝清储能站。

这个设计规模为10兆瓦的储能站，目前已投运了4兆瓦。南方电网方面表示，希望通过这个应用项目来提升绿色环保的能源储存系统的实施和快速发展。

南方电网深圳宝清储能站

“小”电池有“大”威力

“与国网张北的风光储输项目注重储能与beplay规则 相结合有所不同，深圳宝清储能站是将储能站放在配电网，接受远方调度的信息，通过储能监控系统来指挥储能站出力(电力术语，指输出功率)，从而起到削峰填谷、系统调频、系统调压和孤岛运行等作用。”南方电网科学研究院智能电网研究所负责储能项目的技术专家陆志刚在近日举行的2012储能国际峰会发言时说。

虽然有电力专家表示削峰填谷不太经济，但是中国电力科学研究院首席专家胡学浩在上述峰会上表示：“随着近年来空调负荷的快速增加，在一些大城市，负荷峰谷差越来越大，这也使得电力系统难以应付。而在这种情况下，储能就显得尤为重要。”

“而这时，我们就可以通过储能站的这种"削峰填谷"功能对尖峰负荷进行调节。”陆志刚说。

宝清储能站也在这方面通过了实践的检验。去年8月，其圆满完成深圳大运会的保供电任务即是典型的例子。

事实上，削峰填谷只是宝清储能站四大作用之一，而相比之下，“孤岛运行”这一作用更具特色。陆志刚透露，宝清储能站近期就将做这方面的运行试验。他相信，未来储能站将会在类似今年“4?10”深圳大面积停电的事件中发挥作用。

除此以外，通过仿真试验所得到的结果是，宝清储能站可以在几十毫秒间调节变电站供电区域的频率和电压。“这是电力系统迄今为止最快速、灵活的调节手段。”陆志刚说。

摸着石头过河

集四大调节手段于一身的宝清储能站，其实是南方电网公司三年多来不懈科研与实践的结果。

陆志刚坦言：“作为电网系统，我们对电池本身是比较陌生的，宝清储能站其实很大的一个目的就是验证这个小小的电池能不能在电力系统这么庞大、复杂的系统中去应用。”
为此，南方电网除了采购厂家的成套设备，也立项进行自主研发和技术集成。

陆志刚告诉记者，南方电网拥有实时数字仿真系统(RTDS)这个世界上规模最大的硬件在环实时仿真平台。利用这个成熟的仿真技术，南方电网将包括SCADA主控系统、能量转换系统(PCS)、电池管理系统等全套储能设备进行全景仿真，完成了世界上首次储能RTDS的建模和试验。“这一实验是非常成功的。它为我们工程的应用打下了很好的技术基础。”陆志刚说。

与其他大型储能系统一样，宝清储能站也是由能量转换系统充当直流和交流电之间的桥梁，将电池堆600~800伏的直流电压转化为380伏的交流电压，再通过变压器完成10千伏并网。

不过，宝清储能站也有其独特之处，这主要体现在其电池成组和PCS的设计方面，通过将电池分组介入来减少电池串并联的规模，从而达到限制电池的环流，增加电池使用寿命的目的。

“通过宝清储能站这个工程，南方电网自主研发的技术得到很好地应用与实践，同时也取得了行业内的认可。”陆志刚说。

目前，南方电网正在承担包括《大容量电池储能站电池管理系统技术规范》和《大容量电池储能站设计规范》在内的两项国家标准及四项行业标准的制定工作，这也正是陆志刚所说的行业认可。

储能未来不是梦

储能的未来很美，但其科技攻坚还有很长的一段路要走。

与抽水蓄能这种物美价廉的储能方式相比，大容量电池储能具有不受地理建设条件限制，对生态环境影响较小，功率可双向流动，反应时间快，运行维护费用低等优点。但是，目前每千瓦电池储能成本约为抽水蓄能的3~4倍，这也在一定程度上限制了电池储能的推广和发展。

对此，陆志刚表示，南方电网后续的研究重点将放在如何降低电池成本，延长使用寿命，以及提高系统整体性能和效率等方面。

而对于未来储能电池的发展方向，中国电力科学研究院超导电力研究所所长来小康表示，电池本身要朝着长寿命、低成本、高密度、免维护等方向发展，而对于电池储能系统，诸如状态监测和评估、安全保障等技术的研究还亟待开展。

虽然前途仍旧坎坷，但是陆志刚等仍满怀信心：“当储能电站的成本降到2元/ 千瓦时且电池可以循环使用5000次的时候，用户就会自觉储能。”他说：“因为按照深圳0.6元的峰谷电价差，夜间用电低谷进行储电，白天用电高峰将电释放出来自用，这样5年的时间就可收回储能设备的前期投资。储能电站也就具有了大规模推广的商业价值，而这也正是储能行业未来奋斗的目标。”