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穩定運行｜國電投坎德拉內蒙古霍林河“源網荷儲用”飛輪儲能創新示范項目交付1周年

2023.01.17

由國家電投集團內蒙古公司投資建設的霍林河循環經濟“源-網-荷-儲-用”多能互補關鍵技術研究創新示范項目飛輪儲能系統于2021年12月16日交付。飛輪儲能系統規模為1MW/200kWh，采用10套國電投坎德拉100kW/20kWh飛輪組成飛輪陣列儲能系統，是2021年國內電力調頻領域已裝機容量最大、裝機功率最高的飛輪儲能項目。


目前，項目已成功實現十套飛輪儲能系統在極端低溫環境下100kW滿功率和20kWh滿容量運行，飛輪陣列儲能系統充放電循環效率大于85%，SOC差距小于0.1%，達到穩定運行標準要求。





低溫環境下飛輪本體及控制系統穩定可靠

項目前期，針對內蒙現場自然氣候條件進行深度調研，場地年平均氣溫0.9℃，極端最低氣溫達-39.4℃，極端最高氣溫39.3℃，冬季干旱少雨并伴有沙塵天氣。



飛輪儲能系統各模塊/部件在設計之初，就針對現場惡劣的自然環境條件進行了仿真試驗，并在出廠前經過長期低溫可靠性測試驗證。

在項目交付1年后10套飛輪仍可無衰減的安全運行在-35℃環境下，實現100kW滿功率和20kWh滿容量運行的技術指標，充分驗證了飛輪儲能系統良好的溫度適應性。


飛輪滿功率運轉


飛輪滿容量運轉


飛輪規模化陣列技術得到驗證

項目采用10套100kW/20kWh飛輪陣列組合，是國內飛輪儲能系統首次十臺以上飛輪的大規模陣列工程化應用，項目團隊制定了電網快速調頻的規模化飛輪陣列儲能集群控制策略，創新應用了規模化飛輪陣列儲能系統的內部能量協調控制算法。項目成功實現了陣列協調控制策略在全速度范圍內的功率平衡分配控制，在不同工況下各臺飛輪的轉速均衡穩定，SOC差距小于0.1%，達到調節指令的精度要求。


飛輪陣列控制——SOC和轉速控制均衡度


針對項目現場運行數據分析，國電投坎德拉交付的飛輪儲能設備在響應功率調節指令的精度、速度以及頻繁大功率充放電等性能方面，均達到項目的預期要求。    踔厲奮發，篤定前行，國電投坎德拉將持續聚焦電力調頻，深入推動飛輪儲能在電力系統的工程化應用，實現項目高質量建設、高標準產品交付，助力我國新型電力系統的構建，為國家雙碳目標的實現貢獻一份力量。