南-早田变电站HEPCO网络

电力供应稳定的电网蓄电池

北海道电力网早田变电站

介绍栅极蓄电池的意义

北海道裕富郡阿比拉町:电网蓄电池(氧化还原液流电池)于2022年4月在HEPCO网络的南早田变电站开始运行。面积约150米× 45米的广阔场地上,有大约40个氧化还原流电池设施,非常壮观。容量为17兆瓦× 3小时= 51兆瓦时。它是世界上最大的氧化还原液流电池系统之一。

由于北海道的太阳能和风力发电场的可再生能源发电量达到了相互连接的容量,许多可再生能源公司在其现场安装了蓄电池,以独立减少风能和太阳能发电的输出变化。但是,这些电池是由电网公司安装在电网一侧的。雷电竞app官方在电网一侧安装大型蓄电池在经济上是合理的,因为每个电力供应商不必安装自己的蓄电池,单个电网中的蓄电池数量可以减少。此外,由于电力供应商不需要减少输出变化,他们有一个很大的优势,运行管理的负荷将会减少。

南-早田变电站HEPCO网络

由于北海道的电网规模主要小于其他地区的电力公司,可再生能源数量的扩大带来了以前控制能力有限的问题。因此,HEPCO网络已逐步实现可再生能源的互联能力。电网蓄电池的引入是解决这一问题的有效方法。在HEPCO Network负责电网规划和储能电池引进项目的中本良介(Ryosuke Nakamoto)讲述了细节。

中本良介电力系统规划组主任,工程部门,HEPCO网络。
中本良介电力系统规划组主任,工程部门,HEPCO网络。

“北海道拥有巨大的可再生能源潜力,比如风力发电。HEPCO网络已努力逐步引入可再生能源。然而,我们的控制能力已接近极限,因此我们要求风电场满足减少输出变化的新要求。换句话说,我们要求每个农场安装蓄电池来平衡产量变化。然而,尽管风力发电场的数量有所增加,一个国家委员会提交的一份报告指出,在电网侧集中运行蓄电池是有效的。我们邀请风电场在成本分担的基础上参与大型储能电池安装项目,并决定引进大型储能电池。”

HEPCO网络主动启动了由风电场共同参与的电网储能电池项目。

南-早田变电站HEPCO网络。
南-早田变电站HEPCO网络。

COVID-19大流行和寒冷恶劣天气期间的施工

Shuji Hayashi能源系统事业部液流电池系统工程部第一储能工程组经理
Shuji Hayashi能源系统事业部液流电池系统工程部第一储能工程组经理

住友电机从2015年开始在南早田变电站用HEPCO进行了为期三年的氧化还原液流电池大规模演示测试。此后,由液流电池系统工程部第一储能工程组经理Shuji Hayashi负责技术方面的工作。

“在评估氧化还原液流电池性能的同时,我们试图开发最佳控制和运行技术,以减轻可再生能源功率波动对电网的影响,并最大限度地提高效率和寿命,从而建立了电网蓄电池的稳定和安全运行。2019年,HEPCO决定引进并运营电网蓄电池,并启动了采购招标程序。我们参加了征集活动。”

桥本诚,北海道分公司电力系统销售部经理
桥本诚,北海道分公司电力系统销售部经理

住友电气虽然共同进行了演示,但没有任何优势。征集过程完全公平透明。北海道分公司经理桥本诚(Makoto Hashimoto)回头看了看。

“最大的问题是氧化还原液流电池的成本。我们了解价格劣势;但通过与HEPCO的沟通,我们得到了良好的反馈,并获得了他们对我们技术实力的信心。听到他们的决定,我感到如释重负。我也感到紧张,因为我重新意识到我们刚刚站在实际行动的起跑线上。”

因此,氧化还原液流电池系统于2020年7月开始建设。之后,Hayashi以项目经理的身份管理这个项目。他通过减少所有工序的浪费来减少时间和成本。然而,COVID-19大流行阻碍了该项目。三谷和丰(Kazutoyo Mitani)作为一名副手在现场面对施工工作。

Kazutoyo Mitani第一储能工程小组,液流电池系统工程部,能源系统事业部。
Kazutoyo Mitani第一储能工程小组,液流电池系统工程部,能源系统事业部。

“COVID-19大流行停止了港口功能,阻碍了货物运输,限制了建筑工人的数量。施工从一开始就被推迟,2022年3月的最后期限越来越近。我在施工中挣扎,感到焦虑。冬天来了,工地变得很冷。施工工作在清晨开始,温度为- 25℃。我们遭遇了麻烦,比如有史以来最大的积雪和台风般的暴雨。我们继续努力赶上建设进度。”

增加北海道可再生能源的潜力

建筑工作于2021年11月基本完成,然后进行测试,直到移交。Shohei Fukumoto负责这些测试。fumoto在大学期间学习蓄电池专业,加入公司后主要负责摩洛哥、台湾、比利时等海外氧化还原液流电池项目。雷电竞app官方测试过程中,电源调节系统(PCS)出现问题。

Shohei Fukumoto助理经理,第三储能工程组,液流电池系统工程部,能源系统事业部。
Shohei Fukumoto助理经理,第三储能工程组,液流电池系统工程部,能源系统事业部。

“PCS是将直流电转换为交流电,用于家用电器的装置。其作用是将产生的电力转换为连接电网。PCS是氧化还原液流电池系统中最重要的器件。该问题导致系统运行不稳定。因为是海外厂商做的,所以我们让他们来日本调整,但是因为疫情他们来不了。我清楚地记得我们在网上互相交流解决问题,”福本说。

在福本和其他成员的努力下,建设工作于2022年3月31日按计划完成。在三谷看来,在最后期限前完工似乎是个奇迹。项目经理Hayashi说,当储能电池系统连接到电网时,他感动得流下了眼泪。Hayashi说:“我们在这个项目中充分利用了住友电气的集体力量。因此,氧化还原液流电池设施移交给了HEPCO网络。中本聪表示:“在新冠肺炎疫情期间,项目如期完成,我感受到了住友电气的持久力。”

在该项目中,HEPCO网络安装了电网蓄电池,(约90%)所产生的建设成本由风电场分担。HEPCO网络首先启动了利用电网蓄电池发电(一期)的招标程序,招标批准了15家优先并网公司,总计162兆瓦。中本聪谈到了未来的发展。

“为了逐步扩大风力发电的并网量,同时检查对电网的影响,HEPCO网络分两个阶段启动了征集过程。一期招标容量为600mw,可保证技术可靠性。剩余容量为438兆瓦,另外一个招标过程正在进行中。我们将引入更多的蓄电池,以开发北海道可再生能源的最大潜力。”

住友电机(Sumitomo Electric)已经开始接受在北海道建立氧化还原液流电池的挑战。

2015年与HEPCO合作完成氧化还原液流电池大规模示范试验设施

储能电池建筑
储能电池建筑
建筑里的电解液罐
建筑里的电解液罐
电池小隔间
电池小隔间

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