储能在沙戈荒基地中的应用技术分析

“沙戈荒”基地的建设步伐正加快。

8月13日，由华电和华润开发建设的我国首个“沙戈荒”新能源外送基地新疆天山北麓基地项目四台百万煤电机组顺利通过168小时满负荷运行。

该基地电源总规模1420万千瓦，其中煤电400万千瓦、风电700万千瓦、光伏300万千瓦、光热20万千瓦，配套建设120万千瓦/480万千瓦时的电化学储能，项目通过单回±800kV特高压直流送至重庆。

今年来，大唐、国电投、华电、三峡、国能等能源央企启动了“沙戈荒”基地可研、勘察设计、EPC等一系列招标。与此同时，陇电入浙、陇电入川、库布齐—上海等大基地配套特高压外送工程建设也在同步推进。

建设以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风光基地是构建新能源为主体的新型电力系统的重中之重，基地项目主要通过风光火储一体化模式将电源“打捆”后经特高压送出，单个基地配置新能源规模普遍达到千万千瓦级。

新型储能是大基地不可或缺的调节和支撑资源，主要满足系统调峰需求，兼顾调频、调压、惯量支撑等需求。为规划大基地新型储能的配置方式，行标《新能源基地送电配置新型储能规划技术导则》(NB/T 11194-2023)规定了新型储能配置规模应满足国家对外送通道可再生能源电量比例、新能源利用率、通道年利用小时数等要求。

基地项目配置风电和光伏发电规模在1000～1300万kW左右，配套260～400万左右的燃煤机组，部分项目配置20万kW左右的光热，按照按照国家发改委、国家能源局印发的《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》的要求，基地新能源电量占比不低于50%，同时考虑基地电源年利用小时数4500左右，新能源利用率不低于90%等因素，通过电力系统生产模拟等技术进行测算，新型储能配置比例在10～20%左右，储能时长一般为2h或4h。

磷酸铁锂电池储能由于具备全寿命周期性能和成本的优势，同时建设工期短、技术成熟，仍是基地新型储能的主要技术类型，部分项目也在探索全钒液流电池、压缩空气储能等多元化技术路线作为补充。

可靠性是基地储能关注的核心要点，一方面由于项目环境恶劣，沙尘、雨雪等会对设备的防护、绝缘、散热等冲击，同时站址偏远、交通不便，设备故障需要较长时间的处理;另一方面，基地储能需充分发挥其调节作用，保证基地送出新能源比例和利用小时数。储能设备需保证高可利用率，储能电芯、PCS、变压器等核心设备应选择高可靠设备，储能集成需充分考虑环境适应性和免维护要求。

基地项目主要采用±800kV特高压直流送出，直流送端接入高比例新能源带来新能源多场站短路比过低以及宽频震荡、转动惯量等问题，传统的做法是配置调相机，但调相机投资大且运维成本高，配置构网型储能利用其短时过载能力和电压源特性，可提升对电力系统的支撑和调节能力。

以新疆天山北麓基地项目为例，项目建设150MW/600MWh组串式构网型储能系统，项目开展构网型储能的设计及应用技术研究，同时建立组串式构网型储能和基地系统的电磁暂态和机电暂态分析模型、建立接入电网技术指标、提出并设计储能检测指标与试验方法。

基地项目以新能源高比例送出为主要特征，运行中不可避免会面临弃风弃光的问题，同时为保障送出能力，基地均配置一定规模的煤电，无法进一步提升新能源的送出比例。未来随着技术的成熟和建设成本的下降，水电解制氢/燃料电池、储热等长时储能技术预计将得到进一步应用，提升新能源的利用率和消纳水平，降低煤电的配置规模，保障基地的送出能力。