駕車從新疆維吾爾自治區(qū)吉木薩爾縣城向北，很快抵達三峽集團新疆吉木薩爾百萬光伏+全釩液流儲能一體化項目(簡稱吉木薩爾光儲項目)所在地。

遠處，天山山脈連綿起伏。曠野之上，一排排光伏陣列整齊鋪展，一組組儲能單元列隊矗立。

吉木薩爾光儲項目是我國目前規(guī)模最大的“光伏+全釩液流電池儲能”一體化項目，擁有全國規(guī)模最大的全釩液流電池儲能電站。5月21日，這一“綠電銀行”全面投入商業(yè)運行，較預(yù)期提前一個多月。其全面商運，標(biāo)志著我國在大容量、長時儲能技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用方面取得新進展。

該項目提前投入商運，是如何實現(xiàn)的?在技術(shù)研發(fā)、工程建設(shè)過程中，項目團隊攻克了哪些難關(guān)?項目投運，對我國新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、新型電力系統(tǒng)建設(shè)帶來哪些啟示?

光儲協(xié)同聯(lián)合運行，結(jié)成清潔電能穩(wěn)產(chǎn)“好搭檔”

“吉木薩爾光儲項目的光伏電站裝機容量為100萬千瓦，全釩液流電池儲能電站額定功率為20萬千瓦，儲能規(guī)模為100萬千瓦時。”三峽集團新疆分公司吉木薩爾光儲項目負責(zé)人鄧富彬介紹說，全釩液流電池儲能電站共有240組儲能單元，儲能時長達5小時，單次儲滿的電量，可為1.6萬輛純電動汽車充滿電。

這一組組排列整齊的儲能單元，是如何將電能儲存起來，又是怎樣釋放電能的?依靠的是里面儲存的不同價態(tài)釩離子電解液。

“在充電階段，光伏場區(qū)發(fā)出的綠電，把釩離子的不同價態(tài)通過電化學(xué)反應(yīng)形成價差，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在正負兩極儲液罐的電解液中。放電階段則過程相反，將化學(xué)能變回電能。”鄧富彬介紹道。

在新型儲能中，全釩液流電池儲能堪稱“全能耐力王”，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

鄧富彬向記者列舉它的優(yōu)點：“這種儲能方式安全性高，循環(huán)壽命長，儲能時長靈活可調(diào)，環(huán)境適應(yīng)性也強。”

全釩液流電池儲能電站處于連綿鋪展的光伏陣列“懷抱”中，二者緊密相依。吉木薩爾光儲項目產(chǎn)生的清潔電能，匯集于220千伏光伏匯集站，再經(jīng)輸電通道送往上級電網(wǎng)進而進入千家萬戶。

這是一對清潔電能穩(wěn)產(chǎn)“好搭檔”。

吉木薩爾太陽能資源豐富，但光伏發(fā)電容易受晝夜、天氣影響而波動起伏。全釩液流電池儲能就像綠色電力“蓄水池”，既能“儲”又能“放”。在光照充足的白天，光伏發(fā)電量較大時，優(yōu)先保障電力上網(wǎng)外送，富余電量存入全釩液流儲能系統(tǒng);在夜晚或陰天光照減弱光伏發(fā)電量下降時，或電網(wǎng)用電高峰期，儲能電站釋放電能，平抑光伏發(fā)電的波動性。光儲協(xié)同，聯(lián)合運行，既能有效降低“棄光率”，又能保障特高壓外送電力持續(xù)穩(wěn)定，更好地滿足跨區(qū)域用電負荷需求。

跨越多省區(qū)輸送綠電，點亮長三角萬家燈火

從吉木薩爾光儲項目動工建設(shè)到提前投產(chǎn)，項目團隊需要攻克多重挑戰(zhàn)。

百萬千瓦光伏電站與大容量的全釩液流電池儲能電站，多系統(tǒng)如何耦合?規(guī)模巨大、系統(tǒng)復(fù)雜，國內(nèi)缺少可以參考的經(jīng)驗，并網(wǎng)涉網(wǎng)試驗難度較大，如何破題?

項目團隊夜以繼日投入攻關(guān)，通過優(yōu)化光伏發(fā)電、儲能充放電、升壓站送出等各環(huán)節(jié)流程，理順聯(lián)動邏輯，并配套大容量PCS(過程控制系統(tǒng))功率變換模組，在電網(wǎng)調(diào)度部門大力支持下，順利完成了涉網(wǎng)性能試驗，最終推動項目提前一個多月投入商業(yè)運行。

在儲能系統(tǒng)調(diào)試關(guān)鍵階段出現(xiàn)的一個“擋路石”，令項目團隊中很多人印象深刻。

“正值嚴(yán)寒季節(jié)，氣溫降至零下20攝氏度以下。寒冷的天氣給設(shè)備平穩(wěn)運行帶來了極大的考驗。才剛剛進入關(guān)鍵的核心試驗，儲能單元聯(lián)調(diào)過程中就出現(xiàn)了充放電功率不一致、部分支路參數(shù)偏差問題，直接影響整體涉網(wǎng)試驗進度。”鄧富彬回憶，該項目技術(shù)專家組、施工方、設(shè)備廠家聯(lián)合攻堅、輪班值守，連續(xù)半個多月，白天在儲能廠區(qū)逐個點位排查管路、檢查設(shè)備狀態(tài)，夜間在中控室集中研判數(shù)據(jù)、反復(fù)優(yōu)化方案。天氣寒冷，大家卻毫不退縮，最終順利搬走了“擋路石”，按期完成了全部調(diào)試任務(wù)。

談到提前投運，項目團隊表示，他們在多個方面加強了統(tǒng)籌，實現(xiàn)了工序前置交叉施工、物資保供靠前對接、調(diào)試工作分段開展。比如，在調(diào)試工作中，他們采取了單組儲能單元先單獨調(diào)試、再分區(qū)聯(lián)調(diào)、最后整體聯(lián)合并網(wǎng)調(diào)試的方式，同步做好涉網(wǎng)試驗準(zhǔn)備工作。經(jīng)過全面統(tǒng)籌、精心計劃、精細執(zhí)行，推動項目提前投入商運。

如今，吉木薩爾光儲項目發(fā)出的清潔電能，正依托準(zhǔn)東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程(準(zhǔn)皖直流)這條疆電外送主力大通道，跨越多個省區(qū)、奔流3300多公里，源源不斷向東輸送，主要供給安徽、江蘇、浙江等地區(qū)。來自這里的綠電，不僅就近滿足了當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活用電需求，還有效填補了華東地區(qū)夏季及迎峰度冬用電缺口，點亮了長三角城市群的萬家燈火。

按照全容量運行測算，該項目預(yù)計年均可輸送清潔電量17.2億千瓦時，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤51.9萬噸，減少二氧化碳排放142.4萬噸，生態(tài)減碳效益突出。同時，該項目持續(xù)帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在穩(wěn)定就業(yè)、拉動綠色經(jīng)濟增長等方面發(fā)揮了重要作用，實現(xiàn)了生態(tài)效益、經(jīng)濟效益、社會效益多方共贏，綠色發(fā)展成果惠及地方、惠及人民。

推動規(guī)模化應(yīng)用，帶動上下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展

近年來，隨著綠色轉(zhuǎn)型加速，我國新能源裝機規(guī)模持續(xù)快速增長。由于光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電存在明顯的間歇性、波動性，大規(guī)模接入電網(wǎng)后系統(tǒng)調(diào)峰、電力保供等壓力增大，需要依靠新型儲能“削峰填谷”、平抑波動，提升新能源消納能力和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平。

在國家戰(zhàn)略部署下，新型儲能發(fā)展迅速。其中，安全性高、循環(huán)壽命長、擴容性強的全釩液流電池儲能，正迎來技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)落地雙重加速。

吉木薩爾光儲項目順利投入商運并持續(xù)穩(wěn)定運行，標(biāo)志著我國在大容量、長時儲能技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用方面取得新進展。該項目實現(xiàn)了完全國產(chǎn)、自主可控，帶動了上下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，形成了戈壁地區(qū)長時儲能成套建設(shè)運維經(jīng)驗，推動了國產(chǎn)核心技術(shù)裝備規(guī)模化應(yīng)用，在打造行業(yè)示范樣板、促進優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、助力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、推動構(gòu)建新型電力系統(tǒng)等方面具有重要意義。

“十五五”時期，我國能源發(fā)展進入安全風(fēng)險疊加演變期、低碳轉(zhuǎn)型加力推進期、能源創(chuàng)新加速突破期、體制改革深度攻堅期、國際合作調(diào)整重塑期。要加快建設(shè)清潔低碳安全高效的新型能源體系，構(gòu)建適配高比例新能源的新型電力系統(tǒng)，發(fā)展新型儲能格外重要。

“十五五”規(guī)劃綱要對發(fā)展新型儲能作出了部署。在國家發(fā)展改革委、國家能源局今年印發(fā)的《新型能源體系建設(shè)“十五五”規(guī)劃》中，明確要“大力發(fā)展新型儲能，加力發(fā)展長時儲能，鼓勵多種儲能技術(shù)路線發(fā)展，拓展新型儲能在電源協(xié)同運行、電網(wǎng)穩(wěn)定支撐及微電網(wǎng)、虛擬電廠等領(lǐng)域應(yīng)用。推動新型儲能調(diào)控方式創(chuàng)新，合理提升利用水平”。

吉木薩爾縣境內(nèi)資源豐富，素有“油盆、煤海、氣庫”之稱。近年來，該縣錨定“雙碳”目標(biāo)，科學(xué)規(guī)劃新能源發(fā)展布局。“十五五”期間，該縣將規(guī)模化發(fā)展新型儲能，以支撐綠色轉(zhuǎn)型。不只是吉木薩爾，全國很多地方都在推進或謀劃新型儲能規(guī)模化發(fā)展。

三峽集團有關(guān)負責(zé)人表示，將依托吉木薩爾光儲項目實踐，推動新型儲能發(fā)展，為推進新型能源體系建設(shè)貢獻更大力量。

知識鏈接丨新型儲能

新型儲能是指除抽水蓄能以外，以輸出電力為主要形式的儲能技術(shù)，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐技術(shù)，主要分為鋰電池儲能、壓縮空氣儲能、氫儲能、全釩液流電池儲能等。

鋰電池儲能：能量密度高、占地較小、短時充放電響應(yīng)快，但存在熱失控起火安全隱患，且循環(huán)壽命較短，頻繁深度充放電衰減明顯，長時儲能整體經(jīng)濟性一般。

壓縮空氣儲能：安全性較好、可做大容量長時儲能，不過整體轉(zhuǎn)換效率偏低，大多需要依托鹽穴等特殊地質(zhì)條件選址，通用性不強。

氫儲能：儲能時長不受限制，能量密度優(yōu)勢明顯，但目前整體“電—氫—電”綜合轉(zhuǎn)化效率偏低。

全釩液流電池儲能：屬于液流電化學(xué)儲能，具備安全系數(shù)高、循環(huán)使用壽命長、功率與容量可獨立擴容、耐候性好等優(yōu)勢，更適合5小時及以上長時調(diào)峰場景，耐低溫。