5月16日，由国网江苏省电力有限公司经济技术研究院承担设计的苏州昆山储能电站已经安全运行275天，这是目前全球单体规模最大的电网侧电化学单体储能电站。

“随着国家将储能产业发展和技术应用纳入国家能源发展战略，储能已成为能源互联和智能化体系下不可缺少的一部分。”中国能源研究会理事长史玉波指出，面对未来大规模新能源接入和消纳，储能与新能源发展、电力系统协调优化运行，已成为实现“双碳”目标的必由之路。

“十三五”以来，国网江苏省电力有限公司经济技术研究院持续打造镇江储能电站、苏州昆山储能电站、南京江北梯次电站等多个电网侧储能示范项目，并率先开展储能电站防火研究、电池梯级利用研究等储能前沿科技攻关与项目应用研究，为推动江苏储能行业的发展画出了“点睛之笔”。

储能电站的建设，可以提供紧急控制、系统调峰、系统调频、备用、新能源跟随、电压控制等功能，能够产生替代“源网荷储”系统升级投资、减少满足尖峰负荷的系统建设投资、提升可再生能源发电占比的直接和间接效益，是“双碳”目标下推动新能源转型的有力选择。

2018年7月18日，镇江东部电网侧储能项目8个子站全部投运并网，这意味着当时国内功率最高、容量最大的电网侧储能项目全面建成。而这8个子站中的北山、新坝、长旺、大港、建山5座子站，全部是由当时成立才6年的经研院总承包建设的。

多项“第一”背后，是一支20余人组成的储能设计团队的支撑，他们始终走在储能电站建设最前沿。

2018年8月，在镇江储能电站建成1个月之后，为了总结设计经验、形成规范标准，时任国网江苏省电力有限公司经济技术研究院设计中心副主任的李妍带领着储能项目团队，集中力量开展电网侧储能电站典型设计的编制。与此同时，第二批电网储能电站开始筹备，国网江苏省电力有限公司经济技术研究院储能项目团队主动承揽了8个站的设计工作，其中就包括规模达110.88兆瓦/196.4兆瓦时的苏州昆山储能电站。

“苏州是江苏电网重要的负荷中心，2018年整个苏州的用电量就高达1562.5亿千瓦时，相当于三峡电站全年发电量的1.5倍。”李妍介绍。“为了满足本地用电负荷的快速增长，苏州引入了大量区外来电，但这种模式在特定情况下会造成大功率缺额，将严重影响苏州电网的安全稳定运行。因此在苏州昆山地区建设大容量储能电站，能够保障电网运行安全，增强电网事故应急响应能力，同时为促进全省新能源消纳提供了新的途径。” 与镇江储能电站的“分散式布置、集中式控制”设计不同的是，苏州昆山储能电站的电池舱需要布置在同一场地。“昆山储能电站一次放电量相当于130个家庭一整年的用电量，设计规模在世界上尚属首次。”李妍说。

经研院迅速组建了新的储能设计专项团队，第一时间赴苏州地区实地踏察。“苏州地区经济发达，土地资源宝贵，我们想到可以利用已经退役的昆山220千伏变电站来建设储能电站。同时，我们还将常规储能电站中采用的电池舱间隔3米布置方式，改为背靠背、中间夹防火墙的紧凑式布置方式，并采用大容量、大功率的储能单元设备以减少场地变压器数量，这样有效节约占地近20%，节约投资约3200万元。”储能设计团队成员王俊说。

“昆山储能电站功率、容量调控复杂，精准调控难度很大。我们经过和厂家、科研院所等多个单位的沟通与交流，最终优化了储能电站的监控系统和协调控制与能量管理方式的设计，大幅提升了储能站的毫秒级响应能力。”国网江苏经研院储能设计团队成员诸晓骏介绍。

依托镇江储能项目、苏州昆山储能项目、南京江北梯次电站等“明星”工程的设计和建设经验，经研院储能设计团队迅速掌握了储能设计和研究的核心竞争力。编制首个电网侧储能模块化设计方案；出版国内首部《电化学储能电站典型设计》；牵头开展国网指南项目研究《电网侧规模化电化学储能应用关键技术及工程示范》并获国网科技进步一等奖；参与编订企标《电网侧储能系统规划技术导则》……2018年以来，经研院储能设计团队取得授权发明专利10项，发布国家标准1项、行业标准2项、国网公司企业标准8项。

聚焦“双碳”背景下的储能安全

中央财经委员会第九次会议指出，要构建以新能源为主体的新型电力系统，这是实现“双碳”目标的一个关键。新能源具有随机性、波动性、间歇性特点，必须匹配充足的灵活调节资源，才能保障整个电力系统安全稳定运行。

国网江苏省电力有限公司经济技术研究院的研究表明，为顺利推进“十四五”期间江苏“双碳”目标落地，同时满足电网毫秒级响应需求，“十四五”期间江苏仍需再新增以电网侧储能为主的65万千瓦储能系统接入江苏“源网荷储”系统。此外，“十四五”期间江苏电网供电压力将会继续增大，为缓解电网供电压力、提升新能源消纳占比、保障电网运行安全，需要配置300~400万千瓦的电源侧储能和一定比例的用户侧储能。

因此，“十四五”期间，江苏建设一定规模的储能系统，可在保障电网安全、减少满足尖峰负荷的系统建设投资、提供系统运行效率、促进节能减排等方面发挥良好效益。同时，可促进我国储能技术发展，提高我国储能技术的国际竞争力，对于推动江苏及我国储能产业链发展，加速江苏“双碳”落地进程起到积极的推动作用。

电化学储能，是目前全球应用范围第二广的储能形式，也是未来储能发展的重要技术路线之一。江苏是在全国率先开展电化学储能规模化应用，目前全省已投运电化学储能项目总规模为227兆瓦/422兆瓦时，在省级电网中居全国首位。

储能的规模上去了，安全运行问题也随之而来。相关数据显示，江苏全省95%的电网侧电化学储能电站均采用锂电池（磷酸铁锂电池）技术，这种技术在储能电站常规运行时十分安全。不过，由于电池本体、运行环境和管理模式等或多或少存在缺陷，往往会在高温、撞击等特殊情况下出现异常反应。 “从实际数据来看，2020年全世界发生储能电站火灾就超过30起。普通储能电站的电池舱在发生火灾时会出现常规烟感、温感探测器告警滞后，有导致漏报的可能，而目前应用较多的七氟丙烷等气体灭火系统剂量配置有限，无法持续喷射降温和抑制电池火灾复燃，这可能造成储能电站产生更大范围的火灾。所以，对于储能电站进行合理可靠的消防设计十分必要。”国网江苏省电力有限公司经济技术研究院设计中心综合能源服务室专职王青山介绍。

为了最大程度地保障储能电站的安全稳定运行，2018年9月，国网江苏省电力有限公司经济技术研究院在接到国网江苏省电力有限公司委托的江苏省第二批次电网侧电化学储能电站设计任务时，便开始着手牵头研究电化学储能电站的消防设计。

“我们的目标是建立起储能系统安全防护体系，并形成一套规模化储能电站的消防典型设计。”国网江苏省电力有限公司经济技术研究院设计中心土建室员工、储能消防技术专家吴静云介绍。“结合苏州昆山储能电站、淮安官塘储能电站等江苏第二批次储能电站的设计实践，我们在国内外首次系统性地提出了预制舱式磷酸铁锂电池储能电站的消防技术方案，并整理发布了国内外首个规模化储能电站的消防技术标准。”

经过总计58次的电池实体火灾模拟试验验证，国网江苏省电力有限公司经济技术研究院揭示了磷酸铁锂电池在不同热失控情况下的反应规律，并从事前、事中和事后三个层次构建了电化学储能电站电池缺陷预判、可燃气体探测预警及联动控制、主动式分区布置的站区防护等五级安全防护体系，形成了完善的储能电站火灾响应策略。目前，上述成果均已在苏州昆山储能电站等江苏省第二批电网侧储能电站工程中得到全面应用。

原标题：“双碳”背景下国网江苏经研院的储能答卷