穩(wěn)定運(yùn)行｜國(guó)電投坎德拉內(nèi)蒙古霍林河“源網(wǎng)荷儲(chǔ)用”飛輪儲(chǔ)能創(chuàng)新示范項(xiàng)目交付1周年

2023.01.17

由國(guó)家電投集團(tuán)內(nèi)蒙古公司投資建設(shè)的霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-用”多能互補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)研究創(chuàng)新示范項(xiàng)目飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)于2021年12月16日交付。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)模為1MW/200kWh，采用10套國(guó)電投坎德拉100kW/20kWh飛輪組成飛輪陣列儲(chǔ)能系統(tǒng)，是2021年國(guó)內(nèi)電力調(diào)頻領(lǐng)域已裝機(jī)容量最大、裝機(jī)功率最高的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目。

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(mǎn)功率和20kWh滿(mǎn)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。

低溫環(huán)境下飛輪本體及控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

項(xiàng)目前期，針對(duì)內(nèi)蒙現(xiàn)場(chǎng)自然氣候條件進(jìn)行深度調(diào)研，場(chǎng)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。

飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)各模塊/部件在設(shè)計(jì)之初，就針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)惡劣的自然環(huán)境條件進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，并在出廠(chǎng)前經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期低溫可靠性測(cè)試驗(yàn)證。

在項(xiàng)目交付1年后10套飛輪仍可無(wú)衰減的安全運(yùn)行在-35℃環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)100kW滿(mǎn)功率和20kWh滿(mǎn)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。

飛輪滿(mǎn)功率運(yùn)轉(zhuǎn)

飛輪滿(mǎn)容量運(yùn)轉(zhuǎn)

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(guó)內(nèi)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)首次十臺(tái)以上飛輪的大規(guī)模陣列工程化應(yīng)用，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(tái)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。

飛輪陣列控制——SOC和轉(zhuǎn)速控制均衡度

針對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，國(guó)電投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。踔厲奮發(fā)，篤定前行，國(guó)電投坎德拉將持續(xù)聚焦電力調(diào)頻，深入推動(dòng)飛輪儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的工程化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目高質(zhì)量建設(shè)、高標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品交付，助力我國(guó)新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建，為國(guó)家雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)一份力量。

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