储能产业调研第八站:走进莱芜孟家诺能100MW200MWh储能电站项目

7月28日下午,由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会和中国储能网联合组织的“第九期中国储能产业巡回走访调研团”走进莱芜孟家诺能100MW/200MWh储能电站项目。项目负责人王晓等接待了调研团一行。

莱芜孟家诺能储能电站是山东省2021年首批调峰类储能示范项目,也是国网系统单体容量最大、并网电压等级最高、完全市场化运营的独立储能电站。项目紧邻莱芜孟家220kV变电站,建设规模100MW/200MWh,实际装机容量100.8MW/210.4MWh。

本项目建站址位于山东省济南市莱芜区朝阳路以东,凤城西大街以北,位于孟家庄村,占地面积57.465亩,该项目由国网综合能源服务有限公司、国网时代和山东希格斯新能源有限责任公司共同投资建设。

本项目作为储能电站市场化运营的示范电站,具有快速启动带负荷,运行维护简单、费用低,事故率低等运行特点外,还可通过消纳低谷电,并在用电高峰时段发电,对电网进行双向调节,对电网负荷起到削峰填谷、调峰调频等作用,并可对电网提供电压支持、备用电源、黑启动等辅助服务。

本项目储能部分采用集装箱模块化布置,布置在站区北侧,相邻电池舱之间设置防火墙,相邻单元的电池舱距离大于3m;升压站采用预制舱式设备,布置在站区南侧,电池舱与升压站最近距离为19m。站内设置环形道路,满足生产运营及消防通道要求。项目选取磷酸铁锂电池作为储能单元,共包含40套2.5 MW/5MWh储能单元,电池组低压直流经变流升压至10kV后,由2台63 MVA主变升压至110kV,接入220千伏孟家变电站110kV侧。电池舱内设置火灾自动报警系统,配置一氧化碳、挥发性有机物和氢气等可燃气体探测器、感温探测器和感烟探测器;电池舱内消防系统为全淹没式气体灭火和水喷淋系统,并配置户外消火栓。

山东电工作为国内行业领先的储能系统集成设备供应商,承担该项目的升压站一次设备和储能系统设备集成供货。电力工程分公司作为山东电工该项目的主体实施单位,统筹负责所有设备排产、交付、安装指导、调试和项目现场协调工作,协调设备公司、智能电气、电工时代等各参建单位积极参与。

总平布置区块化。站区总体布局共分为6个分区,5个储能区、1个预制舱式升压站区,优化设计总平布置,满足防火距离要求。

系统控制单元化。储能电池、功率变换系统选用“集中式”拓扑连接,电池簇选用800伏中低压系统,温度控制采用成熟的风冷方案,切实提升储能系统舱级集成的安全可靠性。

预警消防层级化。电池舱内设火灾自动报警系统、消防系统,采用全淹式气体灭火系统,水喷淋系统,配置户外消火栓。

设备集成模块化。储能系统及升压系统均采用预制舱式设计,提高主要设备预制化程度,减少现场安装调试的工作量,“一个现场两个工地”有效地缩短工程整体工期。

国网山东综合能源服务有限公司依托该项目成立的控股子公司,采用共享储能开启新格局,集中式“共享储能”模式。项目参与现货交易融入电力新市场。依托专业交易团队,把现货市场预测与交易平台作为市场主体,直接参与现货交易。

本项目2021年11月开工建设;2022年3月29日并网送电;2022年5月17日完成系统调试转入正式运行;此后,进入电力现货市场,实现商业化运营。

在设备生产阶段,派出专人分赴北京、福建、河北等主要设备生产厂家,驻地开展从基础物料排查、设备上线生产到出厂前试验检查全程监造,从源头确保设备质量案例无缺陷。

严格落实“四个管住”,紧盯关键环节,强化措施执行,确保现场作业现场可控、能控、在控。

强化消防泵房深基坑开挖、电池舱内临近带电体作业、电缆隧道有限空间作业等高风险施工管控,安全、有序、科学推进项目建设。

通过质量自查点评,发现、提炼施工项目部的亮点进行推广,改正、避免缺点和不足,有力提高施工质量水平。

提前编制验收大纲,严格对照标准施工工艺技术标准,逐项做好设备设施、试验报告、文件资料标准化验收。

重点加强消防工程、隐蔽工程、关键点、设备试验等重要环节的验收,严格问题闭环整改,确保工程项目投运无缺陷。

采用三层两网专业级架构,统一通讯协议,系统闭环执行响应时间小于80ms,实现快速精准控制。

孟家站目前有160多万点数据接入,实现了全站全方位电气信息和消防信息的可观、可测、可控。

通过与硬件设备的协同配合,解决多机并行的干扰问题,同时大幅度缩短系统响应时间和充放电转换时间。

充放电转换时间小于10ms,响应时间不超过20ms,远低于国标中转换速度小于100ms的要求。

采用由宁德时代匹配电芯数据研发生产的BMS产品,能够获取电芯的最底层核心数据。

可精确采集电芯在运行过程中温度、电压等关键数据,避免SOC在运行过程中出现跳变的情况。

当气体消防动作后,电池热失控仍无法控制或电池复燃时,可通过远动方式启动水喷淋系统,完成失火舱体的注水浸没,彻底熄灭舱内明火。

本项目调试工作小组共14人,由电池厂家、变流器厂家、储能电站二次设备厂家、电池舱集成厂家、电气一次设备厂家等5个专业组成。小组成员均具备至少3个储能电站的相关经验,编写并严格审批调试验收标准。

调试前,严格落实《储能单元上电前安全自查15条》相关要求,对电池舱、逆变升压舱进行安全条件确认,经调试人员签字确认后方可进行单舱充放电调试。

调试期间,对调试设备进行安全隔离,按照稳中求进方式,逐一调试,对发现问题追根溯源,彻底解决后方可进行下一步工作。

储能电站调试程序按照消防调试,单体测试,变流器与BMS及EMS联调,单舱式充放电调试,分区充放电调试,整站充放电调试的顺序进行。

根据《电化学储能系统接入电网技术规定》要求,按照电科院调试计划,分为电能质量测试、功率控制测试、电网适应性测试、保护与安全自动装置测试、通讯与自动化测试。

本项目对贯彻国家“双碳”战略目标,提升电网经济、保障电网安全和稳定运行,具有十分重要的意义。

调研期间,专家组成员和储能电站相关负责人就项目设计、运维、安全、施工、造价、系统集成等相关问题进行了广泛交流。

参加本期调研的专家有中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇、湘能楚天电力科技有限公司总工程师王占治、博格思众(中国)副总经理宋晓、三花新能源热管科技(杭州)有限公司副总经理高强、厦门科华数能科技有限公司市场总监郑智晟、北京天润新能投资有限公司氢储事业部总监薛宇、青鸟消防股份有限公司储能技术总监申志文、三河同飞制冷股份有限公司销售经理马艳杰、新风光电子科技股份有限公司产品总监石广保、广州恒运储能科技有限公司经营管理部经理谢嘉炜、杭州中恒云能源互联网技术有限公司微电网技术总监吴栓柱、厦门海辰新能源科技有限公司高级经理林亮平、森萨塔科技(常州)有限公司研发总监蔡华勤、国安达股份有限公司锂电池火灾防控事业部营销总经理陈佩楠、华鑫证券电力设备分析师张涵、中信证券分析师汪浩、中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书处博乐、安红丽、刘锐玲、王瀚。

特别感谢厦门科华数能科技有限公司、上海派能能源科技股份有限公司、厦门海辰新能源科技有限公司、湘能楚天电力科技有限公司、博格思众(中国)、三花新能源热管理科技(杭州)有限公司、北京天润新能投资有限公司、青鸟消防股份有限公司、三河同飞制冷股份有限公司、广州恒运储能科技有限公司、杭州中恒云能源互联网技术有限公司、森萨塔科技(常州)有限公司、国安达股份有限公司、华鑫证券、中国质量认证中心对本次调研工作的大力支持。

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