超前策划，聚集“双碳”布景下的储能安全
对新动力和可再生动力的研讨和开发，寻求进步动力使用率的先进方法，已成为全球一同重视的首要问题。对我国这样一个动力出产和消费大国来说，在“碳达峰、碳中和”战略提出的布景下，既有节能减排的需求，也有动力添加以支撑经济展开的需求，这就需求找到一条绿色低碳的动力技能转型之路。在第十届储能世界峰会上，我国动力研讨会理事长史玉波指出，跟着国家将储能工业展开和技能使用归入国家动力展开战略，储能已成为动力互联和智能化系统下不行短少的一部分。面对未来大规划新动力接入和消纳，储能与新动力展开、电力系统和谐优化运转，已成为完成“双碳”方针的必经之路。
储能电站的建造，能够供给紧迫操控、系统调峰、系统调频、备用、新动力跟从、电压操控等功能，能够发生代替“源网荷储”系统晋级出资、削减满意尖峰负荷的系统建造出资、进步可再生动力发电占比的直接和直接效益，是“双碳”方针下推进新动力转型的有力挑选。
“十三五”以来，国网江苏经研院继续打造镇江储能电站、姑苏昆山储能电站、南京江北梯次电站等多个其时世界规划最大的电网侧储能项目，并首先展开储能电站防火研讨、电池梯级使用研讨等储能前沿科技攻关与项目使用研讨，为推进江苏储能职业的展开画出了点睛之笔。
一举成名，走在储能电站建造最前沿
电能，作为清洁的二次动力，在以往技能还不兴旺的时期是无法很多存储的，只能够即发即用。跟着电网侧储能的大规划落地，传统电网规划、规划、运维和调度“万年不变”的运转方式正在逐步被改动。
2018年7月18日，跟着江苏镇江东部电网侧储能项目8个子站中的终究一座--北山站成功投运并网，标志着其时国内功率最高、容量最大的电网侧储能项目全面建成。值得一提的是，这8个子站中的北山、新坝、长旺、大港、建山5座子站，全部是由其时建立才6年的国网江苏经研院总承包建造的。
“储能电站就像一个超大容量的‘充电宝’，在用电低谷时作为用电负荷充溢电力，在用电顶峰时能够作为发电电源开释电力，有用添补电力缺口，最大极限地保证出发日子用电。”国网江苏经研院展开科技部主任王庭华介绍。
据测算，在2018年夏日用电顶峰仅镇江东部就存在22万千瓦左右的电力缺口，针对用电现状，国网江苏经研院在省电力公司的托付下紧迫规划并建成了这座储能电站工程。依据经研院的核算，该工程能够在不新建发电厂的情况下，为镇江每天多供给40万千瓦时的电力供应，足以满意当地17万居民的日子用电。
此外，镇江储能电站在建成后不久便成功接入了江苏省电力有限公司建造的“大规划的源网荷储友爱互动系统”，晋级为“源网荷储”系统，将电源、电网、用户以及储能有机结合，相互配合，完成了最大280万千瓦毫秒级的负荷呼应才干，为江苏大电网安全运转上了一道“稳妥锁”。
因为在我国甚至世界储能展开史上的演示引领效果。2019年5月18日，在第八届储能世界峰会上，镇江电网侧储能电站工程荣获2019年度储能使用特别贡献奖，被评为2019年储能十大使用立异模范第一名，并于同年被我国动力报评为“我国城市动力革新十大样板工程”。
硕果累累，打造勇于立异的规划团队
2020年8月14日，由国网江苏经研院承当规划的姑苏昆山储能电站正式投运，再次改写了全球单体规划最大的电网侧电化学单体储能电站的记载。
2年时刻，2座世界第一的变电站，这背面，是国网江苏经研院储能规划团队20余位职工几年来锲而不舍的贡献与支付。
2018年8月，在镇江储能电站建成1个月之后，为了规范和优化电网侧储能规划，总结镇江储能电站规划的缺点和缺乏，时任国网江苏经研院规划中心副主任的李妍带领着储能项目团队集中力量展开电网侧储能电站典型规划的编制。与此一同，第二批电网储能电站的规划使命也下发了下来，为了能够在实践中训练团队，经研院储能项目团队自动承包了8个储能电站的规划作业，其中就包含规划达110.88兆瓦/196.4兆瓦时的姑苏昆山储能电站。
“姑苏是江苏电网重要的负荷中心，2018年整个姑苏的用电量就高达1562.5亿千瓦时，相当于三峡电站全年发电量的1.5倍。”李妍介绍。“为了满意本地用电负荷的快速添加，姑苏引入了很多区外来电，但这种方式在特定情况下会构成大功率缺额，将严重影响姑苏电网的安全安稳运转。因而在姑苏昆山区域建造大容量储能电站，能够保证电网运转安全，增强电网事端应急呼应才干，一同为促进全省新动力消纳供给了新的途径。”
与镇江储能电站的“涣散式安置、集中式操控”规划不同的是，姑苏昆山储能电站的电池舱需求安置在同一场所。“昆山储能电站一次放电量相当于130个家庭一整年的用电量，规划规划在世界上尚属初次。咱们面对的问题是怎么处理百兆瓦级储能电站设备数量大、品种多、土地资源使用率不高，火灾安防危险加大，以及精准调控难度大这三个技能难点。”李妍说。
为了保证规划满有把握，国网江苏经研院敏捷组建了新的储能规划专项团队，第一时刻赴姑苏区域展开实地踏勘调查。“姑苏区域经济兴旺，土地资源名贵，咱们想到能够使用现已退役的昆山220千伏变电站来建造储能电站。一同，咱们还将惯例储能电站中选用的电池舱距离3米安置方法改为背靠背、中心夹防火墙的紧凑式安置方法，并选用大容量、大功率的储能单元设备以削减场所变压器数量，这样有用节省占地近20%，节省出资约3200万元。”国网江苏经研院储能规划团队成员王俊说。
在储能电站的安全防护方面，考虑到电池舱安全和电池防爆的要素，经研院储能规划团队通过技能攻关和专题研讨，选用了相较于传统三元锂电池更为安全的磷酸铁锂电池作为昆山储能电站的电池设备。此外，在平面安置上，经研院储能规划团队提出添加防火墙，将事端规划限定在两组电池舱内，并在舱内选用气体消防+高压细水雾的消防计划，有用减小了火灾发生的概率以及发生后构成的损害。
“昆山储能电站功率/容量调控杂乱，精准调控难度很大。咱们通过和厂家、科研院所等多个单位的沟通与沟通，终究优化了储能电站的监控系统和和谐操控与能量办理方法的规划，大幅进步了储能站的毫秒级呼应才干。能够说，昆山储能站相较于一般的储能电站来说，运转安全性和灵敏性都有了极大的进步。”国网江苏经研院储能规划团队成员诸晓骏介绍。
依托镇江储能项目、姑苏昆山储能项目、南京江北梯次电站等“明星”工程的规划和建造经历，国网江苏经研院储能规划团队敏捷把握了储能规划和研讨的中心竞争力。编制首个电网侧储能模块化规划计划；出书国内首部《电化学储能电站典型规划》；牵头展开国网攻略项目研讨《电网侧规划化电化学储能使用要害技能及工程演示》并获国网科技进步一等奖；参加编订企标《电网侧储能系统规划技能导则》......2018年以来，国网江苏经研院储能规划团队在储能相关技能上获得了授权发明专利10项，发布国家规范1项、职业规范2项、国网公司企业规范8项，宣布论文35篇，获得软件著作权4项的骄人成绩。
超前策划，聚集“双碳”布景下的储能安全
中央财经委员会第九次会议指出，要构建以新动力为主体的新式电力系统，这是完成“双碳”方针的一个要害。新动力具有随机性、波动性、间歇性特色，与现有电力系统电力-电量”时空瞬态平衡的物理特性相冲突，有必要匹配足够的灵敏调理资源才干保证整个电力系统安全安稳运转，这首要依托以火电、水电为主的各类调峰调频资源以及各类储能资源，二者互为支撑、缺一不行。
国网江苏经研院的研讨标明，为顺畅推进“十四五”期间江苏“双碳”方针落地，一同满意电网毫秒级呼应需求，“十四五”期间江苏仍需再新增以电网侧储能为主的65万千瓦储能系统接入江苏“源网荷储”系统。此外，“十四五”期间江苏电网供电压力将会继续增大，为缓解电网供电压力、进步新动力消纳占比、保证电网运转安全，需求装备300~400万千瓦的电源侧储能和必定份额的用户侧储能。
因而，“十四五”期间江苏建造必定规划的储能系统，可在保证电网安全、削减满意尖峰负荷的系统建造出资、供给系统运转功率、促进节能减排等方面发挥杰出效益。一同，可促进我国储能技能展开，进步我国储能技能的世界竞争力，关于推进江苏及我国储能工业链展开，加快江苏“双碳”落地进程起到活跃的推进效果。
电化学储能，是现在全球使用规划第二广的储能方式，也是未来储能展开的重要技能道路之一。国网江苏省电力有限公司是我国电网侧电化学储能的领军者，在全国首先展开电化学储能规划化使用，现在全省已投运电化学储能项目总规划为227兆瓦/422兆瓦时，在省级电网中居全国首位。
储能的规划上去了，安全运转问题也随之而来。相关数据显现，江苏全省95%的电网侧电化学储能电站均选用锂电池（磷酸铁锂电池）技能，这种技能在储能电站惯例运转时非常安全。不过，因为电池本体、运转环境和办理方式等或多或少存在缺点，往往会在高温、碰击等特别情况下呈现异常反响。
“从实践数据来看，2020年全世界发生储能电站火灾就超越30起。一般储能电站的电池舱在发生火灾时会呈现惯例烟感、温感勘探器告警滞后，有导致漏报的或许，而现在使用较多的七氟丙烷等气体救活系统剂量装备有限，无法继续喷发降温文按捺电池火灾复燃，这或许构成储能电站发生更大规划的火灾。所以，关于储能电站进行合理牢靠的消防规划非常必要。”国网江苏经研院规划中心归纳动力服务室专职张群介绍。
为了最大程度地保证储能电站的安全安稳运转，2018年9月，国网江苏经研院在接到省公司托付的江苏省第二批次电网侧电化学储能电站规划使命时，便开端着手牵头研讨电化学储能电站的消防规划。
“咱们的方针是建立起储能系统安全防护系统，并构成一套规划化储能电站的消防典型规划。”国网江苏经研院规划中心土建室职工、储能消防技能专家吴静云介绍。“结合姑苏昆山储能电站、淮安官塘储能电站等江苏第二批次储能电站的规划实践，咱们在国内外初次系统性地提出了预制舱式磷酸铁锂电池储能电站的消防技能计划，并收拾发布了国内外首个规划化储能电站的消防技能规范。”
在国网江苏省电力公司安监部的一致指导下，国网江苏经研院还与应急办理部天津消防研讨所等储能消防范畴一流团队一同一同展开了磷酸铁锂电池热失控机理、电池缺点预判、电池救活技能和电站防火规划四个方面的实战研讨。
通过总计58次的电池实体火灾模仿实验验证，经研院等单位提醒了磷酸铁锂电池在不同热失控情况下的反响规则，并从事前、事中和过后三个层次构建了电化学储能电站电池缺点预判、可燃气体勘探预警及联动操控、自动式分区安置的站区防护等五级安全防护系统，构成了完善的储能电站火灾呼应战略。现在，上述效果均已在姑苏昆山储能电站等江苏省第二批电网侧储能电站工程中得到全面使用。
