超級“充電寶”是怎么樣建成的?揭秘湖北荊門新港儲能電站

　　2022年12月31日，國內首座大型構網型儲能電站——湖北荊門新港儲能電站一期建設成功送電、并網運行。項目位于荊門市沙洋縣工業園區新港大道和工業十二路交匯處，總容量50兆瓦/100兆瓦時，其中一期投產12.6兆瓦/26.8兆瓦時。

　　近日，記者專訪新港儲能電站設計單位——湖北正源電力集團設計分公司，探究這座最新“上線”的超級“充電寶”背后的小秘密。

　　超級“充電寶”可提供約100兆瓦時錯峰電量

　　據了解，位于荊門市沙洋縣的220千伏長林變電站供區光伏等新能源裝機容量達334兆瓦，高比例新能源接入給電網調峰能力和安全穩定運行帶來風險挑戰。為推動新型電力系統建設和湖北電網轉型發展，國網湖北省電力有限公司積極試點建設首座電網側大型磷酸鐵鋰電池儲能電站先行示范項目——荊門新港儲能電站。

　　湖北正源電力集團設計分公司設計中心主任工程師李文娟介紹，新港儲能電站作為超級“充電寶”，可以分擔220千伏長林變電站新能源上網壓力，同時能夠參與調峰調頻，優化電網潮流，發揮削峰填谷作用，提升電網新能源消納能力。全容量投運后的儲能電站將通過低谷時段充電、高峰時段放電，每天最高可提供約100兆瓦時錯峰電量，相當于可以同時滿足1萬戶家庭一天的用電需求。儲能電站位于沙洋高橋工業園，可為低碳數字化的園區提供更加可靠的電源支撐，助力園區企業科學用能、降本增效，以及新能源共享式儲能服務。

　　國內首座，多項技術實現創新示范引領

　　李文娟介紹，新港儲能電站的設計主要包括系統部分、電氣一次部分、二次系統、土建部分、消防部分等五大部分。

　　作為構網型儲能站先行示范工程，沒有可借鑒的成熟經驗，湖北正源電力集團設計分公司組建設計團隊，對儲能電站所涉及的關鍵技術展開攻關，積極探索，引入了不少“黑科技”，多項技術實現創新突破，為儲能電站設計提供技術支撐和優化思路。

　　新港儲能電站設計有并網檢測裝置，具備貫量、阻尼控制、一次調頻、大擾動特性等測試功能，配置16臺PCS(儲能變流器)升壓一體機，具備1.5倍/10S的暫態過載能力，通過部署自主運行控制策略，可以獨立支撐電網，實現對電網側儲能暫-穩態聯合控制與自主調節，具備事故應急、黑啟動等作用，大幅提升區域電網的調節能力和安全穩定性。

　　在儲能電站運行中，消防安全極為重要。在設計之初，設計團隊就邀請國內優質電池廠商從電芯及電池艙安全性、逆變器性能和消防系統設計等方面開展技術交流探討，積極查閱設計規程規范，借鑒相關消防事故處理經驗，對設計方案進行優化改進，提出了氣體與水噴淋相結合的消防模式，從設計源頭牢牢把住安全關口，大幅提升儲能電站安全性。同時，聯合湖北電力科學研究院編制了《電化學儲能電站建設安全專題分析報告》，填補了國內儲能電站多項技術空白。

　　創新設計讓儲能電站建設運行更安全高效

　　新港儲能電站按照“模塊化設計、智能化技術、裝配式建設、機械化施工”的總體設計思路，做到安全可靠、先進適用，注重靈活高效、智能運維。“電站從開工建設到投產運行僅用了4個多月時間，主要設備儲能變流器及升壓變壓器采用成套一體化、預制艙式的結構設計，系統部分設備均布置在二次設備艙內，現場進行組裝即可開展調試，大大縮短了建設周期，提升了安全建設水平，減輕了后續的運維壓力。”李文娟介紹道。

　　在電站設計過程中，設計團隊深化三維設計技術在施工中應用研究，通過三維輕量化模型與施工工序進行掛接，采用三維動畫與語音相結合的場景應用，重點展示消防設施及水泵房設備的布置、建筑鋼結構構造與連接、管線網的碰撞避讓等部位及施工要點、標準工藝流程，對施工單位更好的進行技術交底對接，讓建設更安全高效。

　　在電站智能運維方面，采用設備在線監測、遠程智能巡視、電池火災預警、消防自動控制等技術，增加了智能巡視主機、智能分析主機，具備設備狀態缺陷、安全風險等圖像識別能力，大幅提升儲能電站安全智能運維水平。同時，湖北正源電力集團設計分公司系統性的總結了該儲能電站設計的相關規范，編制了《電化學儲能電站典型設計》，將起到示范引領作用，為后續儲能電站的建設提供借鑒與參考。

　　新港儲能電站示范項目成功并網，標志著國內首座電網側構網型儲能電站進入商業化運行，有效解決高比例新能源接入和消納帶來的壓力，為研究電網側大型電化學儲能的規劃、建設、運維管理等技術積累經驗，將加快推動建設新型能源體系，助力國家“雙碳”目標落地。