上海高端製造再獲重大突破!近日, 由上海儀電旗下中能智慧能源, 上海寶准電源兩家公司自主研製的全球首台單機十兆瓦雙向儲能逆變器亮相第12屆國際太陽能光伏與智慧能源(上海)展. 這一設備的成功研製並推出市場, 標誌著上海在儲能技術與關鍵設備方面達到國際領先水平. 同時, 有望破解長期困擾我國新能源領域的 '棄光棄風' 難題.
近年來, 隨著低碳時代的來臨, 以光伏, 風力發電為代表的新能源產業迅速崛起, 但也帶來不小的挑戰. 上海電動工具研究所董事長於建剛說, 新能源發電具有分散性, 波動性, 間歇性等特點. 新能源分布式供電對電網的穩定性, 安全性, 高效性要求極高, 如果電網穩定性達不到, 一旦接入電網便會對電網的安全穩定帶來隱患.
特別是在我國的 '三北' 地區, 風電等新能源豐富但用電需求卻不足, 難以就地消納, 加之併網難題, 很多電只能白白丟棄. 有些地區棄電率一度達到30%以上, 不少光伏電廠建好後就真的只能 '曬太陽' , 這為新能源產業的發展蒙上一層陰影.
如何破解這一難題?儲能技術特別是電化學儲能技術的快速發展, 為解決新能源不穩定供電造成的危害提供了可靠路徑. 於建剛說, 儲能系統通過受控充放電可平抑新能源造成的電網波動, 其有效性逐漸受到專家學者及大眾的認可. 隨著新能源建設規模的日益擴大, 對於大規模電化學儲能系統的需求迫在眉睫.
但是, 大規模儲能系統如何快速響應, 同步平抑不可預知的新能源電力波動?業界需要突破多項關鍵技術瓶頸, 承擔電力轉換的大功率雙向儲能逆變器就是其中之一.
目前市場上實際運行的雙向儲能逆變器單台功率多為十千瓦級, 百千瓦級. 究其原因, 隨著功率增加, 內部功率模組數量同比增長, 模組之間諧振, 環流等不穩定因素呈幾何級增長, 給整體系統的穩定性, 一致性, 安全性帶來巨大考驗.
國家863計劃早在2014年設立了專門的研究方向——光伏微電網關鍵技術研究和核心設備研製. 這個國家頂級項目的技術目標是 '研製500千瓦級光伏-儲能充電控制器和適用於微網系統的500千瓦級自同步電壓源逆變器, 實現3台以上並聯運行' , 關鍵技術聚焦在 '大容量500千瓦' '自同步電壓源逆變器' '多機並聯實現3台以上並聯運行' .
上海儀電全球首台單機十兆瓦雙向儲能逆變器, 不僅將國家技術目標從單機百千瓦級提升到萬千瓦級, 並可多機並聯運行. 業內專家表示, 十兆瓦雙向儲能逆變器實現了 '類虛擬同步機' 運行特性的自同步電壓源功能, 有助於解決新能源電力平滑接入電網, 平穩供電運行的難題, 其創新的並接技術實現多機電壓源並聯運行, 為大規模儲能系統提供了可靠技術保障.
十兆瓦雙向儲能逆變器將極大助推電化學儲能的大規模應用, 使替代抽水蓄能成為可能, 其模組化和靈活的柔性組合, 成為戰略性電源的重要選項之一, 是建設未來柔性靈活, 安全可控大規模儲能系統的核心利器, 也是建設未來廣泛互聯, 友好互動的智能電網的重要支撐.
據透露, 目前上海儀電方面正在與甘肅進行儲能電站項目建設洽談, 擬在甘肅投建百兆瓦級儲能電站, 著力解決 '棄電' 問題. 隨著未來百兆瓦級儲能電站的運行, 其將實現毫秒級靈活響應, 服從調度, 受控移峰調頻, 吸納新能源餘電, 平抑電力波動, 助力構建新一代智能, 可控, 靈活的智慧電網.