国网湖南综合能源储能建设与运营的探索与实践

1、国网湖南综能储能建设运营的探索与实践2022. . . . .、. . . . . . . . . . -， -一.矗. . . .-.一. . .工一. . . . . . . . 储能项目的典型应用场景储能项目建设与运营事故典型案例打 造 行 业 良 性 生 态 环 境全寿命周期u+建设运营体系 锻 造 储 能 核 心 能 力构 建 储 能 三 循 环 体 系储 能 项 目 的 典 型 应 用 场 景“双碳”目标需要新型电力系统的支撑深化电力体制改革，构建以新能源为主体的 新型电力系统,是实现“双碳”目标的基本思路 和主要举措。储能是新型电力系统建设的核心要素清洁能源比例越高，供能波动越大

2、，调控难 度越大。电力峰谷调节01湖南电力系统负荷峰谷差日益增大03电化学储能 快速响应特性满足电网快速调频的需要02规模化储能系统 可实现无功功率的 动态补偿分布式能源接纳04提升电网对 分布式能源接纳能力的需求05可满足敏感用电 负荷的高供电可 靠性要求实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变。 新型储能装机规模达到3000万千瓦以上。实现新型储能全面市场化发展。在保持销售电价总水平基本稳定的基础上，进一步完善目录分时电价机 制，更好引导用户削峰填谷、改善电力供需状况、促进新能源消纳。当前湖南省高峰、平段、低谷电价拉大为：1.92：1：0.4 增加高峰时间长度：11-14点 18-23点推

3、进”双碳“中确保电力安全可靠供应推动电网发展与各地区各行业减排降碳高效协同推进新能源供给消纳体系建设贯彻落实党中央深化电力市场化改革部署电化学储能装机由300万千瓦1亿千瓦具备大规模商业化应用条件,系统成本降低30%以上 新型储能全面市场化发展。市场机制、商业模式、标准体系成熟健全。储能项目建设与运营事故典型案例北京 福威斯光储充技术有限公司储能电站施工调试过程中起 火，造成1名值班电工遇难、2名消防员牺牲、1名消防员受伤，火 灾直接财产损失1660.81万元。南楼起火：西电池间内磷酸铁锂电池发生内短路故障，引发电池热 失控起火易燃气体扩散：南楼事故产生的易燃易爆组分通过电缆沟进入北楼 储能室

4、并扩散，与空气混合形成爆炸性气体爆炸性气体遇电气火花发生爆炸：经模拟，爆炸当量为26公斤TNT2021年4月6日，韩国忠清南道洪城一家光伏电站储能系统（ESS） 起火，共造成约4.4亿韩元损失，相关部门初步调查后指出，着火 点在储能单元内部发生，内部搭载的电芯存在发热起火风险。电池制造方LG新能源表示，将计划采取必要的安全措施，包括更 换电池。对于将来要更换ESS电池的电网ESS站点，电池充电率（SOC）将正常运行，并且在进行现场检查的同时，LG新能源将 不断更新站点的电池诊断和控制软件。2019年4月19日，美国亚利桑那州的McMiken电站发生爆炸， 导致四名消防员受伤。据后来相关报道显示

5、，其主要原因可能 并非电池本身导致，而是容器内的气体达到了爆炸点。消防系统在事故发生时均按设计运行,但该项目只采用了洁净气 体灭火剂，通常适用于火灾初期，并不能防止或抑制锂离子电 池系统的级联热失控。某上市公司投资建设了青海玉树3MW光伏项目，项目的 建设期为4个月。项目在海拔达到4500米的条件下建设， 运行环境比较恶劣。该光伏项目配套建设了小型储能系统，该储能系统需要有 人值守，还需要经常派专业人员进行设备维护，在后期运 营中发现成本非常高。经测算，该项目配套储能系统连年亏损，项目未达到设计 预期目标。缺乏专业储能设计经验设计不了解建设、运维要素， 埋藏各种隐患缺乏成熟建管体系参建队伍无经

6、验、管控困难，导 致质量无保证建设与运维体系独立，运维队伍 不参与建设过程，工程后期运维 风险大运维团队缺乏数字化管理手段 缺乏系统化管理体系不能及时发现并排除储能设备隐患设备发生各种故障之后才解决问题， 系统安全存在重大缺失对项目投入成本、运维手段、 运维费用等要素缺乏合理有效 评估无法保障项目达成设计目标， 项目易出现较大亏损在运项目缺乏严密体系，无法保 障储能项目连续安全运行，相关项目责任人背负极大的安全 责任如果排查全部隐患，再投入成本 极为巨大全 寿 命 周 期 U + 建 设 运 营 体 系锻造储能核心能力构建储能三循环体系7座集中式储能电站120MW/240MWh磨石站韭菜坪站延

7、农站 九仑站榔梨站 芙蓉站蚂蝗塘站储能电站总建设规模 120MW/240MWh（建管运主体）主网储能设备，分布在3个220kV变电站与4个110kV变电站场内采取远程平台集中控制+本 地服务方式进行运维， 运维成本大幅度优化储能一期：长沙三座，榔梨、延农、芙蓉（在运）储能二期：其他地区四座，郴州韭菜坪、娄底九仑、邵阳磨石、 永州蚂蟥塘（在运）储能三期：省内五座，益阳大通湖、娄底涟源、郴州资兴、永州 蓝山、常德西洞庭（在建中）union，联合、融合 以储能集控中心运营平台为核心设计优质储能三循环体系集控中心管控电网侧储能站异常告警已处置2座储能站5处用户侧储能设施运行管运行管运维管运维管聚合宁乡

8、市岳麓区长沙县雨花区浏阳市无心区移动储能车额定容量：500KW丰泉古井额定容量：24KW望城区 华自科技额定容量：360KW开福区湘投云储额定容量：500KW榔梨储充一体化站 额定容量：60KW管聚合万千瓦时万千瓦时比如、2020年7月、2021年12月跨省参与华中电网省间 调峰交易建立储能站技术标准档案、完成技术规程的编写、完成作业安全风险辨识及缺陷隐患库 的编写、在实践中提升储能站设备运行、维护、检修工作质量制定运维检修相关管理制度、人员管理制度、在设备管理方面规定运维人员参与范围及 参与深度建立设备主人及运维管理人员责任制度借助国网资源与专业优势，定期开展储能站运维培训工作，全层级、全方

9、位提升储能站 运维管理水平和运维专业水平融合运维、设计、建设及地市公司变电专业严把设备选型、入网、验收关，确保零缺 陷投运；辅助以“线上+线下”无死角的巡检模式和严细实的安全督导体系保障设备安全制定运行效率提升专项措施、降低站用损耗；精准测算、科学合理使用运维成本；实 践“集中监控+区域运维+聚合运营”模式，有效降低人力成本1150509861200典型案例通讯间断性中断，存在功率无 法下发、设备无法控制运检专业人员现场消缺集控后台上显示的告警信选址考虑极端情况下全寿命周期的安全性严格分区、间距合理，破除火烧连营合理的设备与技术组合形成高安全性系统 建设、调试全过程保证安全消除设备隐患，确保使

10、用寿命周期安全回收过程中无安全风险，减小对环境的影响采用高稳定性电池组，保障设备本质安全连续监控，及时处理设备早期隐患，消灭事故萌芽保持运行环境空气、温度、湿度适宜，及时排出易燃气体 电池组分区灭火，防止火灾扩大典型案例存在消防告警信号，存在火灾安全隐患站点消防告警信号站内设备检查源于电网建设，设计资质高、专业能力强、经验丰富 设计+运维+建设多维融合，技术方案螺旋式迭代安全高效经济典型案例设计团队已实施公司一二期电网侧储能项目7个（120MW），正在开展三期电网侧储能项目5个（500MW），对接社会资本投资电网侧储能项目1个（100MW）；正在开展用户侧储能项目6个（26MW），电源侧储能项

11、目2个（90MW）。通过对公司已投运储能站连续运行数据和经验进行分析总结，在储能电站的运行综合效率、设备 选型、消防安全、环保等方面提出了具体的设计优化措施，提出了储能电站的全新优化设计方案。充分梳理了电化学储能的四种技术路线，根据技术成熟度特点，编制了湖南电网电化学储能电 站典型设计，包含4种典型应用方案，可为储能电站的大规模、标准化建设提供整体性指导。4. 参与湖南省公司电化学储能电站多项运检制度的编制，掌握储能电站生产、 运行体系要求。典型案例现场管理人员立即组织专业 人员对PCS设备内部元器件 进行全面检查，查验中发现3 号PCS舱断路器A相电缆螺丝 松动形成后评估 方案基于平台的 数

12、据分析湖南综合能源公司践行共享储能理念，先行先试，开展等多元化商业运营模式研究与探索。推广新能源配套储能租赁服务业务，以此提升新能源企业 并网安全可靠性和并网发电消纳能力；为电网提供后备电源服务，参与电网削峰填谷，形成了“电量+容量”两部制电价内部结算机制；执行调度指令参与湖南电力深度调峰、紧急调峰、启停调 峰等辅助服务市场；持续探索电力需求侧响应服务，并在3060双碳战略目标 下探索绿碳交易商业运营模式。省间辅助服务省内辅助服务5%10%90%95%深度调整灵活调整 充放电时序 灵活调整 充放电深度高低温充放电性能、过充、过放、短路、热失 运行提供保障。高低温充放电性能、过充、过放、短路、热

13、失 为电池安全运行提供保障。、耐受测试4大类测试，包括电压、电流、温 验，为设备入网运行提供参考依据。穿越、额定能量、一次调频、AGC、AVC、 小类并网试验，为系统安全、稳定、高效运行单站开展充放电能量、倍率充放电性能、 控等9项性能及安全性测试，为电池安全单站开展充放电能量、倍率充放电性能、 控、绝缘耐压等11项性能及安全性测试，单站开展精度测试、EMC测试、功能测试 度精度、耐压、保护功能等14小类详细试单站开展电网适应性、功率控制、高低压 虚拟转动惯量、源网荷储等18大类、33 提供有力支撑。67电化学储能系统接入电网测试规范电化学储能系统接入电网技术规定典型案例研究及检测认证具备CM

14、A/CNAS资质现场试验人员调试准备分区灭火 技术电池本质 安全技术研发兼具热闭合、 阻燃功能的安全 型锂电池隔膜材 料， 提升锂离子 储能电池本质安 全性能在线主动变频交 流激励的多频阻 抗在线测试及快 速诊断预警方法实时监测舱内可 燃气体浓度， 通 过分级预警策略， 与排气风机联动， 有效防止可燃气 体聚集通过电池簇级火 灾探测， 快速精 准扑灭电池模组 级初期明火， 防 止火灾事故扩大移动式远距离喷 射灭火车， 远距 离喷水灭火降温， 防止火灾事故向 周围电池舱蔓延提出具有上电BCU 数量检测、上电总 压差检测、上电预 充控制、均衡检测、 在线内阻检测等功 能的BMS技术根据不同场景功

15、能设计优化高压 级联、组串、二 极管箝位三电平、 模块化三电平等 拓扑及控制技术响应快、精度高、调节 准。兼顾考虑频率微分 检测、电池SOC均衡、 快速动态电压无功响应 功能；千分之一等级精 度，毫秒级响应时间针对大容量储能系 统根据数据信息时 序、量级针对性分 流调控、提出模块 化、多子系统协调 运行策略生 态 共 享 G D S（电网调试系统） 试验能力、资质， 提供储能系统安 全稳定运行技术 保障技术应用案例-磨石站改进BMS检测技术高效率（90%）, 长寿命储能系统迪 泰 尔 设 计 院专用温度调控技术分布式储能系列产品包括30kW/60kWh、60kW/60kWh等容量系列，满足0.

16、5C及1C用电需求将小微储能系统集成于车载方舱内，支持多车并联扩容运行可以为婚丧嫁娶、小型宴会的提供小容量保电；为交通不便的县乡台区应急供电；为春节 期间台区过载时，提供快捷扩容，保障居民正常用电；满足配网台区不停电作业场景需求包括500kWh、1000kWh等容量系列，可覆盖目前所有配网台区变压器型号适配“削峰填谷+应急保电+备用扩容+智能充售+移动救援”等综合型应用场景为地震、冰灾、矿难等大型突发事故应急抢修、重大政治保电活动提供电源 保障，为数据中心、医院、机场、通信提供大型应急电源分布式储能系列产品产品容量为2.5kW/5kW-5kWh主要用于小型电力抢修、户外办公、医疗救护、野外休闲

17、 测、消防救援等领域现场缺电的环境包括60kWh-120kWh、120kWh-300kWh、300kW 匹配所有配网台区变压器型号可选配充电桩，通过在低压侧选点安装该装置， 季节性负荷过高、大功率充电桩分时协调运行的h-600kWh等容量系列，可解决分散式新能源匹配消纳、 难题、应急通信、勘探测绘、环境监产品应用案例成熟的监控体系和调度 对象，支持集中式、分 布式储能聚合监视，源 网荷储协同示范具备电力甲级设计资质、 新能源发电专业乙级资 质具有丰富的电力储能项 目建设经验电池、PCS、EMS 头部企业远程加本地两级运维团 队与中国电科院、湖南电 科院、防灾减灾重点实 验室等机构打造储能试 验

18、生态团队与湖南大学、华北电力、 长沙理工、防灾减灾重点 实验室等高校研究院打造 储能产、学、研、用技术 团队打造行业良性生态环境政策引导储能实现产业化可持续发展政策明确储能独立发电身份，电池放电 能依照发电企业并网规程和协议执行政策明确储能参与批发电力市场交易 地位，短中期补偿，远期市场化交易政策明确储能参与电力交易市场的标 准，涉及储能规模、技术参数及资格要 求等政策明确储能参与电力市场交易的监 管机制及监管界限绿碳交易、需求侧响应、节能环保等 能效类政策促进储能产业快速增长利用财政、税收减免政策推动储能产 业集中度提升出台储能集控平台管控政策，制定平 台管理标准制定储能项目接入、并网、运 行维护和安全管理方面的相关 标准制定消防、土地、环保、交通 等部门对储能项目建设相关审 批要件的认定标准制定建设、运维等方面相关的 详细行业标准