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項(xiàng)目概況

· 2021年12月裝機(jī)運(yùn)行；

· 飛輪儲(chǔ)能規(guī)模為1MW/200kWh，是2021年國內(nèi)電力輔助服務(wù)領(lǐng)域已裝機(jī)容量最大、裝機(jī)功率最高、裝機(jī)數(shù)量最多的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目。

· 配置飛輪、鐵-鉻液流電池、鋰電池組成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)；

· 一次調(diào)頻指令任務(wù)由飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)單獨(dú)完成，二次調(diào)頻優(yōu)先飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)承擔(dān)高頻次尖峰功率指令任務(wù)，化學(xué)電池系統(tǒng)承擔(dān)長時(shí)調(diào)頻調(diào)峰指令任務(wù)。

項(xiàng)目背景

源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展是電力行業(yè)堅(jiān)持系統(tǒng)觀念的內(nèi)在要求，是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展的客觀需要，是提升可再生能源開發(fā)消納水平和非化石能源消費(fèi)比重的必然選擇，對于促進(jìn)我國能源轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。

2021年2月，發(fā)改委、能源局發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，文件提出要“優(yōu)化配套儲(chǔ)能規(guī)模，充分發(fā)揮配套儲(chǔ)能調(diào)峰、調(diào)頻作用，最小化風(fēng)光儲(chǔ)綜合發(fā)電成本，提升綜合競爭力”。

2021年11月，國家能源局綜合司發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)2021年度電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展工作的通知》，提出“優(yōu)先考慮含飛輪儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能示范的‘一體化’項(xiàng)目”。在國家政策指引下，《內(nèi)蒙古自治區(qū)現(xiàn)代能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃綱要》文件提出，將通遼市列為現(xiàn)代能源經(jīng)濟(jì)示范市，同時(shí)在通遼市北部地區(qū)打造“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”協(xié)同發(fā)展示范園區(qū)。

項(xiàng)目運(yùn)行狀況

目前，項(xiàng)目已成功實(shí)現(xiàn)十套飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在極端低溫環(huán)境下100kW滿功率和20kWh滿容量運(yùn)行，飛輪陣列儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電循環(huán)效率大于85%，SOC差距小于0.1%，達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)要求。

1：低溫環(huán)境下飛輪本體及控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

該項(xiàng)目場地年平均氣溫0.9℃，極端最低氣溫達(dá)-39.4℃，極端最高氣溫39.3℃，冬季干旱少雨并伴有沙塵天氣。坎德拉飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)各模塊/部件在設(shè)計(jì)之初，就針對現(xiàn)場惡劣的自然環(huán)境條件進(jìn)行了仿真試驗(yàn)并在出廠前經(jīng)過長期低溫可靠性測試驗(yàn)證。

在項(xiàng)目交付1年后，10套飛輪仍可無衰減的安全運(yùn)行在-35℃環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)100kW滿功率和20kWh滿容量運(yùn)行的技術(shù)指標(biāo)，充分驗(yàn)證了飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)良好的溫度適應(yīng)性。

2：飛輪規(guī)模化陣列技術(shù)得到驗(yàn)證

項(xiàng)目采用10套100kW/20kWh飛輪陣列組合，是國內(nèi)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)首次十臺以上飛輪的大規(guī)模陣列工程化應(yīng)用，坎德拉項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)制定了電網(wǎng)快速調(diào)頻的規(guī)模化飛輪陣列儲(chǔ)能集群控制策略，創(chuàng)新應(yīng)用了規(guī)模化飛輪陣列儲(chǔ)能系統(tǒng)的內(nèi)部能量協(xié)調(diào)控制算法。項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)了陣列協(xié)調(diào)控制策略在全速度范圍內(nèi)的功率平衡分配控制，在不同工況下各臺飛輪的轉(zhuǎn)速均衡穩(wěn)定，SOC差距小于0.1%，達(dá)到調(diào)節(jié)指令的精度要求。

針對項(xiàng)目現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，坎德拉交付的飛輪儲(chǔ)能設(shè)備在響應(yīng)功率調(diào)節(jié)指令的精度、速度以及頻繁大功率充放電等性能方面，均達(dá)到項(xiàng)目的預(yù)期要求。

項(xiàng)目意義

· 項(xiàng)目對大規(guī)模飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的工程化應(yīng)用、并網(wǎng)運(yùn)行、10臺以上飛輪的陣列協(xié)同控制以及應(yīng)用于電力調(diào)頻的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略等進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證；

· 項(xiàng)目對近-40℃的極端惡劣環(huán)境下的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行了工程化驗(yàn)證。

源網(wǎng)荷儲(chǔ)案例 - 內(nèi)蒙古霍林河“源網(wǎng)荷儲(chǔ)用”創(chuàng)新示范項(xiàng)目

1：低溫環(huán)境下飛輪本體及控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

2：飛輪規(guī)模化陣列技術(shù)得到驗(yàn)證