近日，三峽烏蘭察布“源網荷儲”技術研發試驗基地一批科研成果投運，創下多個行業領先成果：“源網荷儲一體化”功率路由器示范工程打造了國內容量最大的功率路由器設備；大規模新能源及儲能綜合仿真與實驗平臺是目前國內規模最大、類型最豐富的儲能系統動態模擬平臺；兆瓦時級固態鋰離子電池儲能關鍵技術及工程應用項目，實現了儲能型固態鋰離子電池在全球的首次示范應用。

　　示范短時高頻儲能技術

　　談及三峽烏蘭察布“源網荷儲”技術研發試驗基地研究的初衷，三峽集團科學技術研究院院長孫長平對記者表示，新型電力系統面臨的兩個主要問題是新能源大比例增加以及電力系統安全穩定運行風險增大。其中，安全穩定運行風險主要表現為電網調節能力及抗干擾能力不斷下降。此次“適用于新能源電站慣量和調頻支撐的兆瓦級飛輪儲能系統”的研制，主要目的就是研究如何通過先進的儲能技術解決新能源調頻能力不足的問題，為電網支撐型新能源基地進行技術儲備和規模化實證，以實現大規模新能源場站的友好高效送出。

　　中國能建集團儲能技術專家楚攀接受記者采訪時表示，2022年1月29日，國家發改委、國家能源局印發的《“十四五”新型儲能發展實施方案》提出“針對負荷跟蹤、系統調頻、慣量支撐等秒級和分鐘級應用需求，推動短時高頻儲能技術示范”。飛輪儲能系統能夠在高頻次充放電的場景下長時間使用，可滿足電力系統一次調頻需求。

　　“三峽烏蘭察布項目入選了國家能源局公布的2021年度能源領域首臺（套）重大技術裝備（項目），是唯一入選的應用于新能源調頻的技術裝備，說明了行業對該技術路線的認可，對于推動新型儲能技術的工程應用起到了重要作用。”三峽集團科學技術研究院副院長樂波介紹，目前該項目已完成并網調試，正在依托源網荷儲一體化平臺進行各工況下的仿真實驗，為大規模推廣應用提供技術支撐。“下一步，我們計劃豐富完善系統的控制策略、優化運行性能，并進行更大規模的工程化應用。”

　　加速完善飛輪儲能產業鏈

　　楚攀表示，目前國內已有多家高校、科研院所和企業在進行飛輪儲能產品的研制，但和世界先進水平仍有一定差距。不過，國內一些飛輪儲能企業通過并購方式從國外引進技術，并在此基礎上推進國產化替代，已經較大程度地縮小了我國飛輪儲能技術與世界先進水平的差距。

　　三峽集團科學技術研究院研究員吳云翼坦言，我國目前從事飛輪儲能技術研發的企業還不多，工程化項目也較少，尚處于示范應用的前期階段。其瓶頸主要在于大部分飛輪儲能企業的產品研制時間過短，技術路線缺乏全面實驗驗證，產品的規模化生產能力不足。

　　“國內飛輪儲能產業面臨的發展瓶頸是尚無法進行規模化、標準化生產。此外，一些飛輪儲能的技術路線還有待驗證。”楚攀直言，隨著電力輔助服務市場的建設，尤其是山西一次調頻市場的推出，今年有望看到更大規模的飛輪儲能系統商業化投運。三峽儲能項目對飛輪儲能產業的發展起到了積極的推動作用，促進了飛輪儲能產業鏈的加速完善。

　　“裁剪”交直流變換環節提升充電效率

　　記者注意到，三峽烏蘭察布項目實現了儲能型固態鋰離子電池在全球的首次示范應用。據了解，固態鋰離子電池采用固態電解質部分或全部代替有機液態電解質，不易短路，同時固態電解質本身不易燃，可大幅提高電池系統本質安全。

　　三峽集團科學技術研究院研究員王倩解釋，在三峽烏蘭察布示范項目中，儲能型固態電池采用基于氧化物固態電解質體系的原位固態化固態電池技術，提升了界面接觸穩定性、循環穩定性，有效抑制了循環過程中電池的體積膨脹。“示范項目中固態鋰離子電池使用壽命達到6000次以上，測試結果顯示，該電池在電安全、機械安全、熱安全、環境安全等4個維度的安全性能表現良好，具有高安全、長壽命等優點。”

　　三峽烏蘭察布項目首次實現了國內混合儲能系統直流耦合接入方式的工程應用，也就是說，混合儲能系統中的鋰離子電池子系統和超級電容器子系統兩者的功率在直流接入點直接耦合，相比交流耦合方式減少了能量變換環節。既可以將新能源發出的直流電直接存儲到混合儲能系統中，又可以將混合儲能系統中儲存的電能直接供給電動汽車等直流負荷，省去了中間交直流變換環節，充電效率大幅提高。

　　“儲能系統直流耦合接入可以通過雙向AC/DC變換器與電網進行交互來完成充放電。混合儲能系統既可以對交流電網進行功率支撐，又可以解決直流電網的功率突變和諧波問題，對電網更加友好、綠色。”三峽集團科學技術研究院研究員吳卓彥表示，后續他們將針對不同類型儲能系統的接入方式和應用場景等開展半實物仿真實驗及相關研究，進一步優化技術，促進儲能系統直流耦合接入方式的推廣應用，形成可復制的技術方案。

　　業內人士認為，單一儲能形式無法完全滿足“源網荷儲”系統的多層次需求。采用互補性強的混合儲能技術，是提高儲能系統整體性能的有效途徑，已成為可再生能源利用與分布式供能領域的研究熱點。(記者 蘇南)

　　 轉自：中國能源報