3月28日，國(guó)家電投黃河公司負(fù)責(zé)建設(shè)運(yùn)營(yíng)的國(guó)家光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（大慶基地）2023年數(shù)據(jù)成果發(fā)布。數(shù)據(jù)顯示，儲(chǔ)能系統(tǒng)損耗大、SOC一致性差等問(wèn)題凸顯，結(jié)合運(yùn)行數(shù)據(jù)，報(bào)告給光儲(chǔ)電站設(shè)計(jì)運(yùn)行策略提出相關(guān)建議：開(kāi)展光儲(chǔ)電站集中控制技術(shù)研究，提高光儲(chǔ)電站對(duì)電網(wǎng)的主動(dòng)支撐能力。

據(jù)悉，國(guó)家光伏、儲(chǔ)能實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(大慶基地）總投資約60億元，規(guī)劃布置實(shí)證實(shí)驗(yàn)方案約640種，目前已完成一期、二期建設(shè)。平臺(tái)于2021年11月啟動(dòng)運(yùn)行，2022年1月正式開(kāi)展實(shí)證實(shí)驗(yàn)工作。此前，平臺(tái)已連續(xù)發(fā)布四次季度實(shí)證實(shí)驗(yàn)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(shí)證實(shí)驗(yàn)方案，光伏折算規(guī)模28.11MW，儲(chǔ)能容量14.382MW/33.545MWh。其中儲(chǔ)能產(chǎn)品實(shí)證實(shí)驗(yàn)區(qū)涵蓋6個(gè)企業(yè)7種不同儲(chǔ)能技術(shù)類型，包括電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、機(jī)械儲(chǔ)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(jí)電容、混合電容、飛輪儲(chǔ)能等七種儲(chǔ)能類型，磷酸鐵鋰包含(500kW/500kWh，1C)和(1000kW/1680kWh，0.5C)兩種方案。設(shè)計(jì)總?cè)萘?2.4MW/16.6MWh。

主要開(kāi)展不同廠家、不同儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)品在高寒、高緯度實(shí)際工況條件下的實(shí)證運(yùn)行，測(cè)試其戶外性能是否達(dá)到技術(shù)指標(biāo)保證值，評(píng)估運(yùn)行是否滿足實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景需求。

在實(shí)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)光伏電站中首次采用飛輪、鈦酸鋰、超級(jí)電容和混合電容作為功率型儲(chǔ)能使用。磷酸鐵鋰、三元鋰和全釩液流作為能量型儲(chǔ)能使用，實(shí)現(xiàn)能量搬移、平抑波動(dòng)等功能。

不同技術(shù)、不同廠家儲(chǔ)能電池從2023年8月正式投運(yùn)以來(lái)，經(jīng)一年半運(yùn)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(chǔ)能效率方面，不同技術(shù)、不同廠家儲(chǔ)能電池經(jīng)一年半運(yùn)行，儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)下降0.01%，0.5C磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)下降0.08%；全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)下降0.91%；三元鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)下降0.2%。

在儲(chǔ)能損耗方面，各類儲(chǔ)能系統(tǒng)損耗較大，對(duì)系統(tǒng)效率影響產(chǎn)生不利影響。其中0.5C的磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)損耗最大，全年損耗為5萬(wàn)kWh，占儲(chǔ)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(lái)源，占系統(tǒng)總損耗70%-85%左右。其中，磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池空調(diào)損耗最大，全年接近4萬(wàn)kWh。

儲(chǔ)能系統(tǒng)效率受溫度影響較大，環(huán)境溫度在5-20℃時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)效率最高，達(dá)到82.66%；在-10℃以下或20℃以上儲(chǔ)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(shí)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)損耗影響更大。

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

此外，報(bào)告也公布了在2023年內(nèi)儲(chǔ)能電池發(fā)生過(guò)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(jì)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(chǔ)能：年內(nèi)發(fā)生震動(dòng)烈度報(bào)警停機(jī)1次、下軸承高溫度報(bào)警停機(jī)1次、冷水機(jī)泄壓孔漏導(dǎo)致過(guò)溫警告停機(jī)2次；在冬季溫度較低時(shí)，真空泵密封油濃度增大，導(dǎo)致飛輪停機(jī)后無(wú)法啟動(dòng)。

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

基于以上數(shù)據(jù)，報(bào)告給出了光儲(chǔ)電站設(shè)計(jì)及運(yùn)行策略改善方案。

當(dāng)前設(shè)計(jì)方案下，光儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)際年利用小時(shí)超過(guò)3000小時(shí)，系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。儲(chǔ)能的加入提升了利用小時(shí)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(kāi)展光儲(chǔ)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(chǔ)能電池；2)開(kāi)展光功率預(yù)測(cè)與光儲(chǔ)電站運(yùn)行方式關(guān)鍵技術(shù)研究,不斷提高光儲(chǔ)電站電能質(zhì)量，提升多云等天氣下的儲(chǔ)能充放次數(shù)，進(jìn)一步增強(qiáng)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(kāi)展光儲(chǔ)電站集中控制技術(shù)研究，提高光儲(chǔ)電站對(duì)電網(wǎng)的主動(dòng)支撐能力。