推动新型储能发展的"莱芜路径"

近年来，随着新能源装机规模不断提升，清洁绿色能源成为助力经济社会发展新的动力。然而，新能源发电的随机性、波动性、间歇性问题也越来越突出，对电网的安全稳定运行和电力系统调节能力带来了挑战。

如何才能在确保电网安全的前提下提高新能源消纳比例？国网莱芜供电公司（以下简称：莱芜公司）把“发展绿色能源，助力动能转换”作为核心任务，充分发挥莱芜地区储能产业发展早、储能多形态、全电压等级覆盖、高比例配置优势和光储协同技术优势，积极探索储能发展的新模式。

截至2024年一季度，莱芜地区储能规模达到30.41万千瓦，已形成全电压等级储能产业发展模式，规模超过全网平均负荷的17%，成为山东省内独立储能占地区负荷比列最高的地市级电网。

山东是能源生产大省，也是能源消费大省，发展新能源和储能产业，是山东实现绿色发展的必由之路。

早在2020年，为探索储能运行管理新模式、推进储能配建市场化运行等策略落地，莱芜公司便开始了新能源配套储能站建设试点项目的研究，启动了同省能源局的“党建联创·智慧能源”试点项目的支部结对工作。

▲山东口镇综能储能电站电池仓集装箱吊装现场（杜飞 摄）

当年9月28日，用时不到3个月，35千伏山东口镇综能储能电站在莱芜区口镇桃花峪建成投运，这是山东省内首个并网运行的电化学储能电站，也是全国首个利用电网退运电池建成的储能电站。该储能电站规模虽然小，仅为1.6兆瓦，但意义重大，取得了业内多个第一，为全省储能产业的发展破局带来示范效应。

▲央视朝闻天下播出《国内首个电网退运电池储能电站建成投运》

口镇储能电站的建成投运具有很强的示范效应。

在当时，储能电站的建设、投资、运营，省内都没有可以参照的先例，项目的投入产出还需要从安全性、经济性、可靠性等多个角度思考。在建设过程中，莱芜公司积极同当地高新技术企业合作研发，创新采用“复合谐振脉冲触发稀土纳米碳修复”专有技术，修复电网退运电池，使修复后电池能够达到原容量的95%以上，延长了3年左右的使用周期，以此构建出电化学储能电站中最重要的储能单元，这一举措也大大减少了项目的投资压力。

2021年1月，山东省执行新的电网销售电价表，而口镇综能储能电站正好运营了一个季度。通过运营数据统计发现，储能电站单日充电基本在2380千瓦时，单日放电2100千瓦时，电站综合效率稳定在88.23%。而这些日常运营数据的统计，也为山东在新能源消纳、储能建设政策的出台方面提供了数据支撑和决策参考。

当年4月，省发改委、省能源局出台了《关于开展储能示范应用的实施意见》，同时公布了2021年储能示范项目名单，莱芜区域内的孟家100兆瓦储能电站赫然在列。

▲国网莱芜供电公司工作人员在110千伏孟家储能电站进行安全检查（毕翠莉 摄）

基于前期的技术和经验积累，孟家电化学储能电站选址在孟家变电站西北，规模提至100兆瓦，建设110千伏升压站一座，最终并入220千伏孟家变电站。在运营方式上，各相关方提出了混合所有制的模式，莱芜公司基于本地优势，还承担了项目建设和运维工作，其产业单位电建公司成为系统内唯一一家具有储能运维经验的单位。该大型独立储能电站的落地，为电网安全运行提供了新的保障。

莱芜公司也积极探索储能站对电网调峰调压、黑启动、需求响应等策略，运用储能电站在用电低谷时充电，在用电高峰时放电，毫秒级响应电网实时调度要求，对实现电网削峰填谷、提升电能质量、电网安全稳定运行分析提供有力支撑。

▲国网莱芜供电公司开展孟家储能电站运维服务（毕翠莉 摄）

随后两年里，莱芜公司一直在推动和服务当地储能产业的高质量发展。2023年上半年，莱芜地区先后投运了莱厂华能、莱北华电两座10万级储能电站。其中莱北华电储能电站容量101兆瓦，为济南市最大的独立储能电站，应急情况下，可满足约2000户家庭一个月的用电需求。

在这些项目的规划、建设和并网过程中，莱芜供电公司组织人员实地走访提供“清风暖阳”新能源并网服务，科学编制送电方案，积极对接省调完成项目投产计划报批和并网申请提报，保障了项目顺利并网，也逐步形成了35千伏及以上电压等级独立储能项目的全覆盖格局。

储能是构建新型电力系统的重要技术，也是提升新能源消纳能力的有力方式。截至目前，莱芜电网新能源装机总容量81.87万千瓦，同比增长19.13%。而其中分布式光伏9937个，总容量43.42万千瓦，已经占据了半壁江山。而分布式光伏也带来了台区反向重过载、过电压、高线损等问题，抓好分布式光伏的就地消纳，成为守护配电网安全的重要一环。

▲国网莱芜供电公司工作人员在方下昊源分布式光伏电站进行安全检查（毕翠莉 摄）

按照省发改委、能源局《关于推进分布式光伏高质量发展的通知》要求，新能源场站配建储能逐步成为新能源开发的普遍要求。

在莱芜区方下街道陈家庄村，该村通过租赁屋顶方式，建成了整村光伏700.325千瓦。为了保障能源资源最大化利用，促进光伏发电的就地平衡，2022年，莱芜公司促成当地政府配建了200千瓦储能设备，通过储能的“峰谷调节”，使光伏发电效益最大化，为当地百姓和项目投资商增添收益，成为济南市首个分布式智能电网示范目。

同时，莱芜公司还自主研发了全国首个光储协同一体化终端，实现光伏、储能2种资源协同控制，集能量管理、信息通信、网络安防、有功控制、无功控制5项功能于一体，为光伏、储能的“可观可测可调可控”提供了经济、高效的解决方案。

▲国网莱芜供电公司在雪野供电所建成全省首个供电所交直流混联微电网（杜飞 摄）

储能的快速发展，为构建新型电力系统未来工作形态提供了更多保障。在分布式储能应用基础上，莱芜公司积极推行“微电网”“零碳园区”的建设应用。在莱芜雪野供电所办公区，莱芜公司应用低压柔性交直流互联、微电网无感并离网等新技术，接入100千瓦屋顶光伏、80千瓦分布式储能及车网互联充电桩、能源路由器、交直流负荷等设备，建成首个供电所交直流混联微电网，将原本间歇、波动的新能源“中和”为连续、平缓的稳定电源，使供电所微电网实现孤网运行及无缝并网，每月可减少市电使用4600千瓦时。项目还研发了全国首个乐高式移动储能，以积木形式拼接，可实现移动储能即插即用及多应用场景的容量灵活配置，该标准储能柜产品已获得专利授权，今年还将在全省200个台区进行推广，为新能源就地平衡、微电网建设提供了莱芜经验。目前，莱芜公司已经在莱芜区雪野镇王老村、方下镇陈家庄村、羊里镇小增家庄村建成了台区柔性互联微电网、分布式智能电网、村级自治微电网等示范工程，实现了源网荷储的优化配置和协同调控。

▲国网莱芜供电公司工作人员调试研发乐高式储能模块（毕翠莉 摄）

至此，莱芜公司已经构建起覆盖大型独立储能、集中式光伏配建储能、中压分布式储能、公配低压侧储能的“四级光储协同”格局，构建起“分层集群、梯级蓄能”的新型电力系统莱芜模式，实现了新能源发电高比例消纳和区域发用电平衡，为新能源的就地平衡控制做出了示范。

此外，莱芜公司还同中国工程院院士王成山院士团队开展《“四型四新”莱芜“主配微”立体协同数智坚强电网》课题研究，为莱芜电网转型升级、清洁能源供给结构优化、多元储能协同布局发展建立了扎实的理论基础和顶层框架设计，也将为推动落实“双碳”战略、构建新型电力系统提供更多莱芜智慧。 （大众日报·大众新闻客户端 杜飞 王宪才）