Legg ut et nytt spor for energilagringsindustrien og akselerer demonstrasjonen og anvendelsen av energilagringsteknologi i kraftsystemer (1)

Energilagring er en viktig teknologi og grunnleggende utstyr for å støtte det nye kraftsystemet. Det er av stor betydning å fremme grønn transformasjon av energi, reagere på ekstreme hendelser, sikre energisikkerhet, fremme høykvalitets energiutvikling og oppnå karbonnøytralitet ved maksimal karbonutslipp. I juli 2021 utstedte den nasjonale utviklings- og reformkommisjonen og den nasjonale energiadministrasjonen "veiledende meninger om å akselerere utviklingen av ny energilagring", som kraftig fremmet byggingen av energilagringsprosjekter på kraftsiden, og aktivt fremmet rasjonalisering av nettsiden. energilagring, og aktivt støtte brukersiden av energilagring Diversifisert utvikling. Innen 2025 vil den installerte kapasiteten nå mer enn 30 millioner kilowatt, realisere transformasjonen av ny energilagring fra den innledende fasen av kommersialisering til storskala utvikling. "White Paper on Energy Storage Industry Research in 2021" viser at blant de nye prosjektene som ble satt i drift i 2020, er den installerte kapasiteten for energilagring på den nye energikraftproduksjonssiden størst, med en år-til-år økning på 438 %. Ny energilagring vil i fremtiden vise eksplosiv vekst. Shanghai har et presserende behov for å gripe det nye sporet til energilagringsindustrien, aktivisere verdien av energilagringsressurser og fremme storstilt utvikling av avanserte energilagringsteknologier. viser at blant de nye prosjektene som ble satt i drift i 2020, er installert kapasitet for energilagring på den nye kraftproduksjonssiden størst, med en år-til-år økning på 438 %. Ny energilagring vil i fremtiden vise eksplosiv vekst. Shanghai har et presserende behov for å gripe det nye sporet til energilagringsindustrien, aktivisere verdien av energilagringsressurser og fremme storstilt utvikling av avanserte energilagringsteknologier. viser at blant de nye prosjektene som ble satt i drift i 2020, er installert kapasitet for energilagring på den nye kraftproduksjonssiden størst, med en år-til-år økning på 438 %. Ny energilagring vil i fremtiden vise eksplosiv vekst. Shanghai har et presserende behov for å gripe det nye sporet til energilagringsindustrien, aktivisere verdien av energilagringsressurser og fremme storstilt utvikling av avanserte energilagringsteknologier.

Energilagringsteknologi er en viktig del av de seks leddene "gruve-generasjon-overføring-distribusjon-bruk-lagring" i prosessen med kraftnettdrift. Etter at energilagringskoblingen er introdusert i kraftsystemet, kan den effektivt realisere etterspørselssiden, eliminere topp-dalforskjellen mellom dag og natt og jevne ut lasten. Det kan ikke bare gjøre mer effektiv bruk av kraftutstyr, redusere strømforsyningskostnadene, men også fremme bruken av fornybar energi. Det kan brukes som et middel til å forbedre systemets driftsstabilitet, justere frekvensen og kompensere for lastsvingninger.

1. Typisk anvendelse av energilagringsteknologi i kraftsystem

Forskning og utvikling av energilagringsteknologi har alltid vært verdsatt av energi, transport, elektrisk kraft, telekommunikasjon og andre avdelinger i forskjellige land. Elektrisk energi kan omdannes til kjemisk energi, potensiell energi, kinetisk energi, elektromagnetisk energi og andre former for lagring. I henhold til dens spesifikke metoder kan den deles inn i fire typer: fysisk, elektromagnetisk, elektrokjemisk og faseendringsenergilagring.

Når pumpekraftverket settes i drift, skal det utstyres med to magasiner (øvre og nedre basseng) oppstrøms og nedstrøms. Under lavlastperioder fungerer det pumpede lagringsutstyret i motortilstand, og pumper vann fra nedstrømsreservoaret til oppstrømsreservoaret for lagring, og pumper og lagrer vann under toppbelastninger. Utstyret fungerer som en generator, og bruker vannet som er lagret i oppstrømsreservoaret til å generere elektrisitet. Pumpet energilagring er den mest brukte energilagringsteknologien i kraftsystemer. De viktigste bruksområdene inkluderer toppbarbering og dalfylling, frekvensmodulering, fasemodulering, nødbackup, svart start og tilveiebringelse av systembackupkapasitet. Det kan også forbedre systemets driftseffektivitet for middels termiske kraftverk og kjernekraftverk.

Trykkluftkraftverk for energilagring (CAES) er et gassturbinkraftverk for toppregulering. Den bruker hovedsakelig den gjenværende kraften til å komprimere luft når nettbelastningen er lav, og lagrer den i et høytrykksforseglet anlegg med et typisk trykk på 7,5 MPa, og frigjør det under maksimalt strømforbruk. Kom ut for å drive gassturbinen for å generere strøm. CAES byggeinvesteringer og kraftproduksjonskostnader er lavere enn for pumpekraftverk, men energitettheten er lav og begrenset av terrengforhold som fjellformasjoner. Muligheten for gasslekkasje og oppsprekking av CAES gasslager er ekstremt liten, med høy sikkerhetsfaktor og lang levetid. Sikkerhetskopiering av kraftgenereringssystem.

Svinghjulsenergilagringssystemet er sammensatt av høyhastighetssvinghjul, lagerstøttesystem, motor/generator, kraftomformer, elektronisk kontrollsystem og tilleggsutstyr som vakuumpumpe og nødstøttelager. Ved dalbelastning blir svinghjulsenergilagringssystemet drevet av strømfrekvensnettet for å drive svinghjulet til å rotere med høy hastighet, lagre energi i form av kinetisk energi og fullføre konverteringsprosessen av elektrisk energi til mekanisk energi; når toppbelastning oppstår, fungerer det roterende svinghjulet med høy hastighet som pådriver for å dra. Motoren genererer elektrisitet, og kraftomformeren sender ut strøm og spenning for å fullføre energifrigjøringsprosessen for mekanisk energi-elektrisk energikonvertering.

Det superledende magnetiske energilagringssystemet bruker spoler laget av superledere for å lagre magnetfeltenergi, og krever ikke konvertering av energiformer under kraftoverføring. Den har rask responshastighet (ms-nivå), høy konverteringseffektivitet (≥96%), og stor spesifikk kapasitet/spesifikk effekt osv. Fordeler, sanntids energiutveksling med stor kapasitet og effektkompensasjon med kraftsystemet kan realiseres. Det superledende magnetiske energilagringssystemet er relativt enkelt i teknologi, uten roterende mekaniske deler og dynamiske tetningsproblemer, og kan fullt ut oppfylle kravene til spenningsstøtte for overførings- og distribusjonsnettverk, kraftkompensasjon, frekvensregulering og forbedring av systemstabilitet og kraftoverføringskapasitet .

Supercapacitor energilagring er utviklet i henhold til teorien om elektrokjemisk dobbeltlag, som kan gi kraftig pulskraft. Når elektrodeoverflaten er i en ideell polarisert tilstand under lading, vil ladningen tiltrekke seg ionene av det motsatte kjønn i den omgivende elektrolyttløsningen, slik at den fester seg til elektrodeoverflaten og danner Det elektriske dobbeltlaget utgjør den elektriske dobbeltlagskapasitansen. På grunn av den svært lille avstanden mellom ladningslagene (vanligvis mindre enn 0,5 mm), og den spesielle elektrodestrukturen, øker overflaten på elektroden med titusenvis av ganger, noe som resulterer i en enorm kapasitans. På grunn av den lave motstandsspenningen til dielektrikumet og eksistensen av lekkasjestrøm, er imidlertid lagringsenergien og holdetiden begrenset,

Batterienergilagringssystemet er hovedsakelig et system som bruker litiumbatterier/blybatterier som energilagringsbærere for å lagre elektrisk energi og levere elektrisk energi innen en viss tidsperiode, og den leverte elektriske energien har funksjonene jevn overgang, toppbarbering og dalfylling, frekvensmodulasjon og spenningsregulering etc. . Den har muligheten til å kontrollere den aktive kraftstrømmen, og kan samtidig justere den aktive kraften og reaktive kraften til tilgangspunktet, noe som gir en rask responskapasitet for høyspentoverføringssystemet. Fordi batteriets energilagring har relativt moden teknologi, stor kapasitet, sikkerhet og pålitelighet, og lav støy Lave kostnader, sterk miljøtilpasningsevne, enkel installasjon og så videre.

2. Typiske tilfeller av demonstrasjonsprosjekter for energilagring i brorprovinser og byer

(1) Zhejiang utforsker applikasjonsscenarier og forretningsmodeller for energilagring

I november 2021 ga Zhejiang Provincial Development and Reform Commission og Provincial Energy Bureau ut "Implementeringsuttalelser om å akselerere demonstrasjonsapplikasjonen av ny energilagring i Zhejiang-provinsen". I løpet av de neste tre årene skal et nytt demonstrasjonsprosjekt for energilagring på 1 million kilowatt bygges på nettet. Five" og streber etter å nå utviklingsmålet for nye demonstrasjonsprosjekter for energilagring på rundt 2 millioner kilowatt. Zhejiang bygger aktivt et demonstrasjonsområde på provinsnivå for det nye kraftsystemet til statsnettet, undersøker en ny utviklingsmodell for energilagring, tilpasser seg til utviklingen av det nye kraftsystemet, og fokusere på å støtte bygging av nye energilagringsprosjekter som er sentraliserte og storskala og distribuert på en plattform for å samle nye energilagringsprosjekter for kraftsystemet. Gi kapasitetsstøtte og toppbarberingsevner. For tiden har Zhejiang skapt nye forretningsformer og nye modeller som "ny energi + energilagring" felles drift, delt energilagring og "one-stop"-tjeneste for energilagring og nettilkobling, og har oppnådd mye suksess.

I desember 2021 ble 110kV Yueci-transformatorstasjonen og 10kV Qianwan Energy Storage Power Station i Ningbo Hangzhou Bay New District satt i drift. Som den første prefabrikkerte kraftstasjonen for energilagring på nettsiden i Zhejiang-provinsen, dekker Qianwan energilagringskraftverk et område på bare to basketballbaner, men den bruker litiumjernfosfatbatterier med høy energitetthet og lang levetid, som kan oppnå høy Effektiv energilagring. Realisere lading og energilagring i perioder med lavt elektrisitetsforbruk, og slippe ut til nettet gjennom nettstasjoner i rushtiden, for å kompensere for tidsgapet og øke fleksibiliteten og sikkerheten til strømforsyningen.

(2) Guangdong-provinsen fremmer aktivt nyskapende utvikling og anvendelse av nye energilagringsteknologier

I april 2021 ble AGC (Automatic Generation Control Device) energilagringsassistert frekvensmodulasjonsprosjekt til Guangdong Huadian Shaoguan Thermal Power Company fullført og satt i drift. Dette er det første energilagringssystemet på strømsiden i Kina som tar i bruk en høyspenningskaskade + 1C batteriløsning. China Southern Power Grid fremmer aktivt innovativ utvikling og anvendelse av nye energilagringsteknologier. Felles frekvensregulering av termiske kraftenheter med energilagringssystemer er av stor betydning for effektivt å løse mangelen på frekvensreguleringsressurser i regionale kraftnett og forbedre påliteligheten og sikkerheten til driften av kraftnettet. Prosjektet er utstyrt med et litiumjernfosfatbatterisystem med lang levetid. Den totale kapasiteten til energilagringssystemet er 10 MW/10 MWh. opptil 88%), rask respons og fleksibel justering (0,604 sekunder for å oppnå full effekt), overlegen batteribalanseringseffekt, lite fotavtrykk, etc., den kontinuerlige lade- og utladingstiden er opptil 51 minutter, og batteriets levetid er ca 5000 ganger. Kjerneindikatorene Begge nådde det innenlandske ledende nivået.

(3) Shandongs første demonstrasjonsprosjekt for energilagring ble offisielt satt i drift i Huadian

I desember 2021 fullførte 9 MW/MWh energilagrings- og frekvensmodulasjonskraftverk til Huadian International Laicheng Power Plant den 168 prøveoperasjonen, og markerte den offisielle igangsettingen av det første demonstrasjonsprosjektet for energilagring i Shandong-provinsen. Laicheng Power Generation transporterer fire kullkraftverk på 300 000 kilowatt, som er viktige kraftkilder for høylastområdene i Luzhong Power Grid, og er også hovedenhetene for topp- og frekvensregulering i Shandong Power Grid. For ytterligere å forbedre reguleringsytelsen til enheten og tilpasse seg konkurransebehovene til markedet for frekvensregulering av kraftnettet, investerte Laicheng Power Generation i byggingen av en 9 MW/MWh energilagringsfrekvensreguleringskraftstasjon. Dra nytte av fordelene ved rask og høypresisjonsregulering av elektrisk energilagring, gjennom "brannlagringskombinerte frekvensregulering" Sanntidsjustering av kraftproduksjonseffekt for å møte sanntidsbalansen mellom kraftproduksjonseffekt og brukerside laste. Etter at prosjektet er satt i drift, vil det i stor grad forbedre frekvensreguleringsytelsen til Laicheng generatorsett, øke inntektene til bedriftens tilleggstjenester, forbedre driftspåliteligheten til Shandong kraftnett, øke kapasiteten til fornybart energiforbruk og spille en rolle i å akselerere byggingen av et nytt kraftsystem med ny energi som hoveddel. God demonstrasjonseffekt. Sanntidsjustering av kraftproduksjonseffekt for å møte sanntidsbalansen mellom kraftproduksjonseffekt og brukersidebelastning. Etter at prosjektet er satt i drift, vil det i stor grad forbedre frekvensreguleringsytelsen til Laicheng generatorsett, øke inntektene til bedriftens tilleggstjenester, forbedre driftspåliteligheten til Shandong kraftnett, øke kapasiteten til fornybart energiforbruk og spille en rolle i å akselerere byggingen av et nytt kraftsystem med ny energi som hoveddel. God demonstrasjonseffekt. Sanntidsjustering av kraftproduksjonseffekt for å møte sanntidsbalansen mellom kraftproduksjonseffekt og brukersidebelastning. Etter at prosjektet er satt i drift, vil det i stor grad forbedre frekvensreguleringsytelsen til Laicheng generatorsett, øke inntektene til bedriftens tilleggstjenester, forbedre driftspåliteligheten til Shandong kraftnett, øke kapasiteten til fornybart energiforbruk og spille en rolle i å akselerere byggingen av et nytt kraftsystem med ny energi som hoveddel. God demonstrasjonseffekt. øke inntektene til bedriftens tilleggstjenester, forbedre driftssikkerheten til Shandongs kraftnett, øke kapasiteten til fornybar energiforbruk og spille en rolle i å akselerere byggingen av et nytt kraftsystem med ny energi som hovedorganet. God demonstrasjonseffekt. øke inntektene til bedriftens tilleggstjenester, forbedre driftssikkerheten til Shandong kraftnett, øke kapasiteten til fornybar energiforbruk og spille en rolle i å akselerere byggingen av et nytt kraftsystem med ny energi som hovedorganet. God demonstrasjonseffekt.

(4) Lianyungang Port fullførte og satt i drift det første integrerte systemet for landstrøm og energilagring i Kina

I april 2021 ble det første integrerte energilagringssystemet for innenlandsk land fullført og satt i drift i Lianyungang havn. Populariseringen og anvendelsen av landstrømteknologi er av stor betydning. Prosjektet har en energilagringskraftstasjon med en effekt på 5 megawatt, som kan møte etterspørselen etter landstrømtilgang på mer enn 10 megawatt totalt eller mer enn 3 megawatt i en enkelt kai, og det er nok margin når landstrøm. opererer med full kapasitet for å møte tilgangskravene til ulike tilfeldige belastninger og støtbelastninger som havnekraner og portalkraner. Fremme av landstrømteknologi er den beste løsningen for å redusere forurensningen av skip i havn. Gjennom "olje-til-elektrisitet"-transformasjonen kan energiforbruket til skip erstattes under havneanløp,