储能作为一种能够全面增强大型新能源富集地区电网调峰、调频、调压能力的新兴产业，受到越来越广泛的关注。截至3月31日，青海电网共享储能电站累计充电1.51亿千瓦时、放电1.25亿千瓦时，转换效率达82.5%，为促进储能产业大规模发展，特别是参与辅助服务市场交易、促进新能源电量消纳发挥了重要作用。
国网青海省电力公司牵头承担的国家电网有限公司科技项目“面向大型新能源富集地区的储能电站优化调度运行关键技术研究及应用”成果于2022年8月通过验收并逐步在青海电网应用。大规模储能电站优化调度运行关键技术的突破对促进青海省乃至我国储能产业大规模发展、助力实现“双碳”目标具有重要意义。
储能产业成为青海省战略性新兴产业
春日的青海高原暖阳高照。4月21日，在海西蒙古族藏族自治州格尔木市东部的千万千瓦级可再生能源基地光伏产业园区内，一望无际的光伏板犹如湛蓝的海洋，持续将阳光转化为清洁电能，并通过电网送往远方。
截至3月31日，青海电网发电装机规模达4596.71万千瓦，其中清洁能源发电装机4207.57万千瓦、新能源发电装机2946.21万千瓦，占比分别达到91.53%、64.09%。伴随着青海电网新能源发电装机规模的快速增长，“双高”电力系统安全稳定运行压力持续增大。
青海电力科学研究院电网技术中心主任宋锐介绍，储能系统可在新能源电力大发时段将富余电能储存起来，在用电高峰时段释放，从而有效缓解电网调峰压力。同时，储能系统具有快速、精确响应电网调度指令的优点，较传统的火电调频机组具有更好的调频响应特性。储能电站还同时具备有功调节能力和无功调节能力，可以全面增强大型新能源富集地区电网的调峰、调频、调压能力，提高电网消纳新能源电量的能力，有力保障电网安全稳定运行。
得益于青海丰富的新能源资源、锂资源以及当地政府的高度重视，储能产业发展快速，已成为青海省战略性新兴产业之一。《青海省千亿元锂电产业发展规划》显示，预计到2025年，青海锂电产业投资有望达1600亿元，产值达到1800亿元以上。
国网青海电力科技创新部科研管理处副处长王海亭介绍，当前，国内现有的储能电站基本是以直接接入发电侧或客户侧的方式运行。把储能电站接入大电网，并由电网对电站统筹调度管理，能更充分地发挥储能的作用。然而，无论是研究层面还是实践层面，国内外大规模储能电站与电网协调运行的成功案例仍然很少。
2019年，在公司的大力支持下，由国网青海电力牵头，联合中国电力科学研究院有限公司、国网电力科学研究院有限公司、许继集团有限公司、国网冀北电力有限公司的科研团队，承接公司科技项目“面向大型新能源富集地区的储能电站优化调度运行关键技术研究及应用”，共同攻关大规模储能电站与电网协调运行技术路线。
储能电站与电网协调运行技术难题有了解决方案
当前国内外针对储能电站的研究主要集中在协调控制和能量管理上，而以储能电站为整体开展在线状态监测和综合评价等方面的研究极少，而面向省级电网或更大区域电网的储能电站群的研究尚属空白。
项目开展伊始，项目组明确了三个研究课题，即大型新能源富集地区储能电站调度接入技术、送端电网的储能电站优化调度技术、省级电网的储能电站调度模块开发与应用。
针对大型新能源富集地区的储能电站调度接入技术，研究人员分别从信息建模和调度接入方式两个角度提出标准化信息模型和储能电站调度接入模式。在此基础上，研究人员分别分析电网调峰、调频、无功支撑等应用场景对储能电站的性能需求，提出合理的性能指标和要求，有效解决了储能电站接入调度的信息建模和接入模式问题。
围绕送端电网的储能电站优化调度技术研究，研究人员建立储能参与调峰控制的调度模型与经济特性模型，研究储能与常规机组等其他可调节电源协调的优化调度策略；基于储能的运行特性、新能源场站对电网电压影响特性和新能源发电大量接入后电网电压的分布特性，提出科学高效的储能电站优化分配策略。
针对大型新能源富集地区省级电网的储能电站调度模块开发与应用，研究人员建立了储能电站的综合评价模型，并基于电网调度D5000系统开发省级电网大规模储能电站调度模块，设计底层数据结构和上层人机交互界面，研发基于调度端D5000的大规模储能电站调度开发系统，为大规模储能调度提供了决策工具。
2022年4月，历时三年的“面向大型新能源富集地区的储能电站优化调度运行关键技术研究及应用”项目完成全部研究。项目形成技术报告3份，发表重要论文5篇，申请国家发明专利7项，申请软件著作权1项，填补了该领域技术空白。
优化电网调度策略支撑储能产业大规模高质量发展
2022年2月28日，青海省政府印发《青海省“十四五”能源发展规划》，明确到2025年，力争建成电化学等新型储能600万千瓦。青海成为当时储能规划装机量最高的省份之一，相关支持政策相继出台。
当年8月，“面向大型新能源富集地区的储能电站优化调度运行关键技术研究及应用”项目成果通过验收。专家组认为，该项目在储能电站与电网调度的信息交互方式、储能电站调度接入性能要求、储能电站参与电网调峰调频及无功支撑等优化策略等方面取得了丰硕的创新性成果。
为检验储能电站调度模块实际应用效果，国网青海电力将该模块部署在该公司调度控制中心D5000系统上，并接入多个储能电站。模块运行后，储能电站的综合性能、运行状态及运行效果分析、能效分析等功能运行高效有序。
4月24日，在国内首个商业化运行的独立储能电站——位于格尔木市东部约10千米处的上海电气格尔木美满闵行储能电站内，6个电池仓的52排5928块磷酸铁锂电池整齐排列，项目经理申元松和同事仔细巡查储能电站运行情况。截至3月底，青海电网并网电化学储能容量为82.46万千瓦时，其中参与共享储能的电站有两座，总容量为16.4万千瓦时。
当前，我国正加快建设新型电力系统。国网青海电力将基于大规模储能电站调度模块的基础数据，开展储能电站运行数据分析、支撑能力评估、并网性能评价研究及模块新功能开发，充分掌握储能电站对电网调峰、调频、稳压等的实际支撑效果，为实现储能电站规范化管理和统一考核、推动储能产业大规模发展提供更加有力的技术支撑。
