該項目建成后將提高遼寧電網尤其是大連電網調峰能力，并將驗證液流電池儲能技術在電力系統應用的有效性，探索儲能電站的應用條件，為我國儲能電站的發展和國家相關政策措施的制定提供依據，同時也將大大推動儲能產業的發展。

 

 

大連液流電池儲能電站項目位于遼寧省大連市，建設規模為200MW/800MWh。按照“統一規劃、分期建設、逐步接入、整體調度”的原則組織實施，一期建設100MW/400MWh，待建成穩定運行后，再連續建設二期100MW/400MWh。

 

在電站儲能介質的選擇上，東北院經過多方比較和深入研究，最終選擇全釩液流電池作為儲能介質。和其他電池技術相比，全釩液流電池具有安全環保、循環壽命長、性價比高、充放電相應時間快等多種優點，而且目前國內已經有成熟項目。

 

全釩液流儲能電池的充放電循環壽命可達10000次以上，日歷壽命超過15年。由于全釩液流儲能電池的活性物質—釩離子存在于液態的電解液中，在電池反應過程中，釩離子僅發生價態變化，而無相變，且電極材料本身不參與反應，因此電池壽命較長。

 

另外，釩離子的電化學可逆性高，電化學極化小，因而非常適合大電流快速充放電。與傳統電池相比，全釩液流電池更加適應在過充、欠充、局部SOC區間等電網實際工況條件下運行的要求。

 

相比于其他類型的儲能系統，全釩液流電池儲能系統是在常溫、常壓條件下工作，這不但延長了電池部件的使用壽命，并且表現出非常好的安全性能。另外電解質溶液可循環使用和再生利用，環境友好，節約資源。電池部件多為廉價的碳材料、工程塑料，使用壽命長，材料來源豐富，加工技術成熟，易于回收。

 

近年來，隨著全釩液流電池性價比的不斷提高，其受到的關注越來越多，更多的能源企業和研究單位致力于全釩液流電池的開發。該項目項目經理李巖山介紹說：“全釩液流電池目前在國內已累計實現裝機35兆瓦，已有項目驗證了全釩液流電池儲能技術的成熟性，證明了液流電池儲能的應用能夠給電力系統帶來包括經濟、環境和社會效益等多重價值。”

 

 

通俗來講，儲能電站的作用就是在用電低谷期，把富裕的電能儲存起來，在用電高峰的時候，再將儲存的電能輸出使用，減少電能的浪費。

 

儲能電站由儲能電池、儲能逆變器（PCS）、電池管理系統（BMS）、匯流變壓器、升壓(主)變壓器、高壓配電裝置等設備組成。充電時，系統將電能通過主變壓器，匯流變壓器，儲能變流器將交流電轉化為直流電，通過儲能電池的充電過程，將電能儲存在電解液內。放電時，通過儲能電池的放電過程，將直流電經過儲能變流器轉化為交流電，再經過匯流變壓器，主變壓器通過配電裝置將電能輸送到電網。

 

在項目設計中，東北院深入研究，成功掌握了液流電池儲能電站設計技術。液流電池儲能系統由電堆、電解質溶液、電解質溶液儲液罐、磁力泵、制冷機、過濾器、蝶閥及相關的管路等組成。

 

電堆是由多個單體電池以疊加形式緊固的、具有多個管道和統一電流輸出的組合體，是構成電池系統的核心單元。大容量儲能電站的電堆由若干電池陣列組成，電池陣列又由若干單體電池經過串并聯組成。

 

儲能電站的電池管理系統需要對電池單體電壓、溫度、告警等信號進線監測，另一方面，儲能電站還需要利用這些監測數據對PCS實施閉環控制，因此，對電池管理系統要求較高，數據量較大。

　

在本項目設計中，單體蓄電池容量為33千瓦，采用8串2并和8串3并的接線方案組成500千瓦和800千瓦兩種規格的儲能電池組。每個500千瓦或800千瓦儲能電池組配置一個500千瓦或800千瓦PCS。四臺500千瓦或800千瓦PCS接入1臺2500千伏安或4000千伏安低壓側四分裂的儲能變壓器，每12臺或9臺儲能變壓器串聯組成24兆瓦或28兆瓦儲能單元，每個24兆瓦或28兆瓦儲能單元經1條集電線路接入變電站。

 

 

目前，遼寧電網以火電為主，水電比重嚴重偏低，電源結構不合理；隨著核電、風電等資源的開發利用，電網調峰越來越困難。大連電網以熱電和核電為主，調峰矛盾更為突出。

 

池儲能電站具有削峰填谷的雙重功效，是不可多得的調峰電源。大連液流電池儲能電站項目規模大，建成后可以從根本上解決遼寧尤其是大連電網調峰缺額問題，提高遼寧尤其是大連電網調峰能力、改善電網調峰狀況。

 

此外，目前遼寧省火電占總裝機的73.6%，水電、抽蓄等調峰電源僅占7.0%，調峰電源比重較低。大連電網中水電等調峰電源比重更是僅占0.1%。遼寧省地處高寒地區，調峰能力差的集中供熱機組比例呈逐年增加趨勢，受冬季供熱和廠房保溫等因素影響，電網調峰問題越來越突出。

 

“大連液流電池儲能電站項目可以有效調整遼寧尤其是大連電網電源結構，緩解調峰壓力。因此，開發建設調峰電源是十分必要的。”李巖山介紹說。

 

隨著核電機組的陸續投運，加上供熱機組調峰能力的匱乏，以及風電出力的不確定和反調峰性，使遼寧尤其是大連電網調峰壓力不斷加大，電網調峰、調頻和電源安排日益困難。

 

特別是由于風能的隨機性和不均勻性，風電出力具有不連續性和間歇性的特點，無法為電網提供穩定的電力供應，將增加電網的調峰需求。電池儲能電站的快速響應和靈活性能夠彌補風電的不連續性和間歇性，可以大幅提升電網對風電的接納能力，為大力發展風電，提高清潔能源利用水平創造有利條件。

 

不僅如此，電池儲能站可為重要負荷提供不間斷供電，并作為地區火電機組黑啟動的輔助電源，對于提高大連市區南部電網的供電可靠性具有重要意義。

 

同時，由于電池儲能電站跟蹤負荷變化的能力強，可充分發揮調峰填谷雙倍解決系統峰谷差的運行特性，降低火電調峰率，有效改善火電機組的運行條件，延長火電機組的使用壽命，減少火電廠的燃料消耗。

 

大連液流電池儲能電站項目建成后，將有效改善遼寧尤其是大連電網運行條件，避免棄風現象，降低火電廠燃料消耗，減少污染物排放。也將為我國未來提高清潔能源利用比重，加快能源結構調整探索出一條新路。