关注丨国家光伏、储能实证实验平台（大庆基地）2023年度成果发布！

3月28日，国家电投黄河公司负责建设运营的国家光伏、储能实证实验平台（大庆基地）2023年数据成果发布。数据显示，储能系统损耗大、SOC一致性差等问题凸显，结合运行数据，报告给光储电站设计运行策略提出相关建议：开展光储电站集中控制技术研究，提高光储电站对电网的主动支撑能力。

据悉，国家光伏、储能实证实验平台(大庆基地）总投资约60亿元，规划布置实证实验方案约640种，目前已完成一期、二期建设。平台于2021年11月启动运行，2022年1月正式开展实证实验工作。此前，平台已连续发布四次季度实证实验数据和一次完整年度数据成果，受到行业的高度关注。

此次最新的2023年度数据，共包含13种实证实验方案，光伏折算规模28.11MW，储能容量14.382MW/33.545MWh。其中储能产品实证实验区涵盖6个企业7种不同储能技术类型，包括电化学储能、电磁储能、机械储能三大类技术，以及磷酸铁锂、三元锂、钛酸锂、全钒液流、超级电容、混合电容、飞轮储能等七种储能类型，磷酸铁锂包含(500kW/500kWh，1C)和(1000kW/1680kWh，0.5C)两种方案。设计总容量12.4MW/16.6MWh。

主要开展不同厂家、不同储能技术产品在高寒、高纬度实际工况条件下的实证运行，测试其户外性能是否达到技术指标保证值，评估运行是否满足实际应用场景需求。

在实证实验平台光伏电站中首次采用飞轮、钛酸锂、超级电容和混合电容作为功率型储能使用。磷酸铁锂、三元锂和全钒液流作为能量型储能使用，实现能量搬移、平抑波动等功能。

不同技术、不同厂家储能电池从2023年8月正式投运以来，经一年半运行，其充放电容量和充放电效率出现不同程度下降。

其中全钒液流电池共循环370.77次（标称循环次数15000次），容量从650kWh下降到633kWh，衰减2.69%，充放电效率从77.03%下降到76.12%，降低0.91%。

三元锂电池共循环182.89次(标称循环次数4500次)，容量从684kWh下降到 669kWh，衰减1.94%，充放电效率从96.87%下降到96.67%，降低了0.2%。

1C和0.5C两种磷酸铁锂容量分别从693kWh、2242kWh下降到682kWh、2202kWh，衰减分别为1.62%和1.59%，充放电效率均为94.56%，基本未下降。

在储能效率方面，不同技术、不同厂家储能电池经一年半运行，储能电池充放电效率均呈现不同程度下降。1C的磷酸铁锂储能系统下降0.01%，0.5C磷酸铁锂储能系统下降0.08%；全钒液流电池储能系统下降0.91%；三元锂电池储能系统下降0.2%。

在储能损耗方面，各类储能系统损耗较大，对系统效率影响产生不利影响。其中0.5C的磷酸铁锂储能系统损耗最大，全年损耗为5万kWh，占储能系统总充电量10%左右。温度控制调节设备是主要损耗来源，占系统总损耗70%-85%左右。其中，磷酸铁锂储能电池空调损耗最大，全年接近4万kWh。

储能系统效率受温度影响较大，环境温度在5-20℃时储能系统效率最高，达到82.66%；在-10℃以下或20℃以上储能电池系统空调损耗增大，系统效率分别为77.73%、72.52%，下降了5%-10%，环境温度较高时对储能系统损耗影响更大。

实测显示，储能电池簇SOC一致性较差，磷酸铁储能电池簇出现过同时刻SOC分别为100%、95%、100%、58%的情况，不同簇之间最大差异达42%。造成单个电池簇SOC充电至100%或放电至5%（充放电限制条件），其他储能电池簇即便未达到100%或5%也停止充放电，导致部分储能电池族簇无法满充满放。

此外，报告也公布了在2023年内储能电池发生过的故障情况。

全钒液流电池：年内发生3次电池堆壳体紧固件及管道流量计接口处漏液现象，1次DCDC故障、1次PCS直流断路器电操模块故障。

飞轮储能：年内发生震动烈度报警停机1次、下轴承高温度报警停机1次、冷水机泄压孔漏导致过温警告停机2次；在冬季温度较低时，真空泵密封油浓度增大，导致飞轮停机后无法启动。

混合电容：曾出现电池各电芯压差大现象，最小电压达到0.335V、低于最低保护电压2.20V，导致储能系统频繁停机，电站及厂家尝试修改电芯压差定值、SOC动均衡、加装电池簇SOC自动均衡模块，但均未能解决问题，最终无法启机。目前设备仍处于停运状态，最终无法启机现象。

基于以上数据，报告给出了光储电站设计及运行策略改善方案。

当前设计方案下，光储系统实际年利用小时超过3000小时，系统频率稳定。储能的加入提升了利用小时数，具备了日内调节能力，增加光伏发电灵活性，改善了电能质量。

建议：1)开展光储电站设备配置研究，合理提高光伏容配比，配置容量及性能与之匹配的储能电池；2)开展光功率预测与光储电站运行方式关键技术研究,不断提高光储电站电能质量，提升多云等天气下的储能充放次数，进一步增强系统可调可控能力；3)随着构网型技术应用，开展光储电站集中控制技术研究，提高光储电站对电网的主动支撑能力。