3月28日，國家電投黃河公司負(fù)責(zé)建設(shè)運營的國家光伏、儲能實證實驗平臺（大慶基地）2023年數(shù)據(jù)成果發(fā)布。數(shù)據(jù)顯示，儲能系統(tǒng)損耗大、SOC一致性差等問題凸顯，結(jié)合運行數(shù)據(jù)，報告給光儲電站設(shè)計運行策略提出相關(guān)建議：開展光儲電站集中控制技術(shù)研究，提高光儲電站對電網(wǎng)的主動支撐能力。

據(jù)悉，國家光伏、儲能實證實驗平臺(大慶基地）總投資約60億元，規(guī)劃布置實證實驗方案約640種，目前已完成一期、二期建設(shè)。平臺于2021年11月啟動運行，2022年1月正式開展實證實驗工作。此前，平臺已連續(xù)發(fā)布四次季度實證實驗數(shù)據(jù)和一次完整年度數(shù)據(jù)成果，受到行業(yè)的高度關(guān)注。

此次最新的2023年度數(shù)據(jù)，共包含13種實證實驗方案，光伏折算規(guī)模28.11MW，儲能容量14.382MW/33.545MWh。其中儲能產(chǎn)品實證實驗區(qū)涵蓋6個企業(yè)7種不同儲能技術(shù)類型，包括電化學(xué)儲能、電磁儲能、機械儲能三大類技術(shù)，以及磷酸鐵鋰、三元鋰、鈦酸鋰、全釩液流、超級電容、混合電容、飛輪儲能等七種儲能類型，磷酸鐵鋰包含(500kW/500kWh，1C)和(1000kW/1680kWh，0.5C)兩種方案。設(shè)計總?cè)萘?2.4MW/16.6MWh。

主要開展不同廠家、不同儲能技術(shù)產(chǎn)品在高寒、高緯度實際工況條件下的實證運行，測試其戶外性能是否達到技術(shù)指標(biāo)保證值，評估運行是否滿足實際應(yīng)用場景需求。

在實證實驗平臺光伏電站中首次采用飛輪、鈦酸鋰、超級電容和混合電容作為功率型儲能使用。磷酸鐵鋰、三元鋰和全釩液流作為能量型儲能使用，實現(xiàn)能量搬移、平抑波動等功能。

不同技術(shù)、不同廠家儲能電池從2023年8月正式投運以來，經(jīng)一年半運行，其充放電容量和充放電效率出現(xiàn)不同程度下降。

其中全釩液流電池共循環(huán)370.77次（標(biāo)稱循環(huán)次數(shù)15000次），容量從650kWh下降到633kWh，衰減2.69%，充放電效率從77.03%下降到76.12%，降低0.91%。

三元鋰電池共循環(huán)182.89次(標(biāo)稱循環(huán)次數(shù)4500次)，容量從684kWh下降到 669kWh，衰減1.94%，充放電效率從96.87%下降到96.67%，降低了0.2%。

1C和0.5C兩種磷酸鐵鋰容量分別從693kWh、2242kWh下降到682kWh、2202kWh，衰減分別為1.62%和1.59%，充放電效率均為94.56%，基本未下降。

在儲能效率方面，不同技術(shù)、不同廠家儲能電池經(jīng)一年半運行，儲能電池充放電效率均呈現(xiàn)不同程度下降。1C的磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)下降0.01%，0.5C磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)下降0.08%；全釩液流電池儲能系統(tǒng)下降0.91%；三元鋰電池儲能系統(tǒng)下降0.2%。

在儲能損耗方面，各類儲能系統(tǒng)損耗較大，對系統(tǒng)效率影響產(chǎn)生不利影響。其中0.5C的磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)損耗最大，全年損耗為5萬kWh，占儲能系統(tǒng)總充電量10%左右。溫度控制調(diào)節(jié)設(shè)備是主要損耗來源，占系統(tǒng)總損耗70%-85%左右。其中，磷酸鐵鋰儲能電池空調(diào)損耗最大，全年接近4萬kWh。

儲能系統(tǒng)效率受溫度影響較大，環(huán)境溫度在5-20℃時儲能系統(tǒng)效率最高，達到82.66%；在-10℃以下或20℃以上儲能電池系統(tǒng)空調(diào)損耗增大，系統(tǒng)效率分別為77.73%、72.52%，下降了5%-10%，環(huán)境溫度較高時對儲能系統(tǒng)損耗影響更大。

實測顯示，儲能電池簇SOC一致性較差，磷酸鐵儲能電池簇出現(xiàn)過同時刻SOC分別為100%、95%、100%、58%的情況，不同簇之間最大差異達42%。造成單個電池簇SOC充電至100%或放電至5%（充放電限制條件），其他儲能電池簇即便未達到100%或5%也停止充放電，導(dǎo)致部分儲能電池族簇?zé)o法滿充滿放。

此外，報告也公布了在2023年內(nèi)儲能電池發(fā)生過的故障情況。

全釩液流電池：年內(nèi)發(fā)生3次電池堆殼體緊固件及管道流量計接口處漏液現(xiàn)象，1次DCDC故障、1次PCS直流斷路器電操模塊故障。

飛輪儲能：年內(nèi)發(fā)生震動烈度報警停機1次、下軸承高溫度報警停機1次、冷水機泄壓孔漏導(dǎo)致過溫警告停機2次；在冬季溫度較低時，真空泵密封油濃度增大，導(dǎo)致飛輪停機后無法啟動。

混合電容：曾出現(xiàn)電池各電芯壓差大現(xiàn)象，最小電壓達到0.335V、低于最低保護電壓2.20V，導(dǎo)致儲能系統(tǒng)頻繁停機，電站及廠家嘗試修改電芯壓差定值、SOC動均衡、加裝電池簇SOC自動均衡模塊，但均未能解決問題，最終無法啟機。目前設(shè)備仍處于停運狀態(tài)，最終無法啟機現(xiàn)象。

基于以上數(shù)據(jù)，報告給出了光儲電站設(shè)計及運行策略改善方案。

當(dāng)前設(shè)計方案下，光儲系統(tǒng)實際年利用小時超過3000小時，系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。儲能的加入提升了利用小時數(shù)，具備了日內(nèi)調(diào)節(jié)能力，增加光伏發(fā)電靈活性，改善了電能質(zhì)量。

建議：1)開展光儲電站設(shè)備配置研究，合理提高光伏容配比，配置容量及性能與之匹配的儲能電池；2)開展光功率預(yù)測與光儲電站運行方式關(guān)鍵技術(shù)研究,不斷提高光儲電站電能質(zhì)量，提升多云等天氣下的儲能充放次數(shù)，進一步增強系統(tǒng)可調(diào)可控能力；3)隨著構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)應(yīng)用，開展光儲電站集中控制技術(shù)研究，提高光儲電站對電網(wǎng)的主動支撐能力。