英国威尔特郡太阳能资源丰富,在每个阳光灿烂的日子,都可以产出大量电能。然而,太阳能的发电高峰却与用电高峰存在着“时差”。日间万家灯火尚未开启,就算你拥有一辆电动座驾,它此时也更可能处于行驶状态而非充电状态,超出用电需求的太阳能“英雄无用武之地”。
中国华能打造欧洲最大“充电宝”——英国门迪电池储能项目,将多余的电能及时储存以满足用电高峰期的需求。这是欧洲规模最大的电池储能项目之一,也是中国电力企业在发达国家建设的首个大型电池储能项目。它为英国电网消纳更多可再生能源创造条件,助力英国实现“2050零碳排放”计划。
门迪项目位于英国伦敦以西140公里的威尔特郡门迪镇附近。项目装机容量99.8兆瓦,总能量密度为99.8兆瓦时(单次充放电时长1小时),由紧邻的南北两个49.9兆瓦电池储能站区组成。项目由华能香港公司和国新国际按比投资建设,于2019年12月开工建设,2021年7月投入商业运行。相关主要设备均由中国企业制造和集成,国产化率超过70%。
“大停电”背后的未雨绸缪
2019年8月9日,英国发生了近十年来最严重的停电事故,超过100万用户在事故中失去电力供应。事发时正值周五晚高峰,停电导致伦敦周边及威尔士地区多条地铁及干线火车延误、停运,部分交通信号灯失灵。随着事故原因的逐渐明朗,英国电网存在的一项重大问题也显现了出来。
“8·9大停电”由雷击引发的技术故障开始。位于英国东南部的小巴德福燃气电站和霍恩海上风电场几乎在同一时间脱网,电网在数秒内失去了约1500兆瓦的电力输入,系统频率也随之大幅下降。电网频率降至规定的最低频率以下后,安全保护机制启动,部分电网自动停运,最终导致大面积停电。
这暴露出英国电网灵活性设施的严重不足,而近年来英国可再生能源发电的迅速发展可能导致情况进一步恶化。
2019年,英国可再生能源发电量占比首次超过化石能源。近年来,可再生能源发电占比更是屡创新高。英国政府表示,要在2025年之前终止能源系统中煤炭的使用,在2050年实现碳的净零排放。
然而,风能、太阳能等可再生能源具有间歇性。想要吸纳更多可再生能源发电,电网必须拥有更高的灵活性,否则像“8·9大停电”这样的大面积停电还会再次发生。建设可迅速参与调峰调频的电池储能项目,是提高电网灵活性和安全性的最佳选择之一。华能香港公司早在2017年便敏锐地预见到了电池储能对碳减排的重要性和该技术广阔的发展前景,与国新国际组成联合工作组,共同推进英国电池储能项目的开发。在综合分析比选诸多项目机会后,工作组最终锁定了规模最大、地理位置最佳的门迪项目。
由于如此大规模的单体电池储能项目此前未有成功案例,相关行业标准也在陆续完善中,华能香港公司“摸着石头过河”,制定项目标准,探索商业模式。为兼顾国内管理和英国当地建设需要,门迪项目大胆地在建设期采用业主EPC分类采购方式,而不是委托EPC供应商进行交钥匙工程,在保障工程建设质量的基础上降低成本。
2021年7月1日,门迪项目全站首次满容量在英国国家电网动态控制调频市场中成功中标,成为当时该市场最大的服务提供商。动态控制调频是英国电网于2020年10月推出的全新市场。提供动态控制调频服务对机组功率响应时间要求极高(0.5-1秒内),门迪项目成功参与该市场标志着项目性能指标已达到行业领先水平。
细致入微,守护身边的“它”
门迪镇风景秀丽,遥遥望去,满眼皆是绿色。为尽可能降低项目建设运营对当地生态环境带来的影响,具有相关资质的生态专家在项目开工前对周边环境进行了细致全面的生态评估。经过专家的实地考察和对附近池塘的环境DNA检测,项目团队惊喜地发现,这片看似寂静的草场周围原来还住着很多其他“居民”。
项目地以北400米,栖息着当地两种珍稀蝴蝶。紧邻项目东侧的灌木丛是蝴蝶产卵地,也是其幼虫食用的树种之一。经过生态专家评定,门迪项目在建设运营过程中不会破坏周围的树木,不会对两种蝴蝶造成不良影响。
另一位“居民”是喜欢在夜间活动的蝙蝠。门迪项目在夜间没有长明灯,仅在出现紧急情况时使用照明设施,不会造成光污染。同时,项目不会造成蝙蝠栖息地减少。经过综合评估,项目对蝙蝠正常活动的影响较小。项目团队提交申请后顺利取得了在蝙蝠栖息地开展低影响活动的许可证。
然而,对门迪项目的一位近邻来说,情况似乎没有这么简单。环境DNA检测结果显示,距离项目南侧边界仅56米的一处池塘中栖息着大冠蝾螈,在项目以北430米处也发现了大冠蝾螈活动的迹象。由于池塘距离项目过近,在项目建设和运营过程中,大冠蝾螈可能丧失小部分栖息地或误入项目区域,导致其受伤或死亡。项目团队必须采取行动,避免电站伤害这片土地的小小“原住民”。根据专家建议,项目团队在开工前在场区周围安装了长1200米的两栖动物保护围栏并邀请生态专家每月定期检查围栏有效性。
携手共赴绿色未来
在取得超预期经济效益的同时,门迪项目公司也在积极融入当地社区,承担企业的社会责任。2022年5月,门迪项目公司与当地运维单位RES共同邀请距离门迪项目最近的威尔特郡消防队、克里克莱德镇消防队、马姆斯伯里镇消防队赴项目现场进行储能消防技术交流。项目公司员工、运维单位代表向消防队员们介绍了项目的消防设备、措施、应急方案及应急演练内容,并一同确认了项目周边可供消防使用的水源情况。专业领域的友好交流让项目公司获得了消防安全方面的专业指导,同时增进了当地消防队对门迪项目现场情况的了解,消灭火灾隐患于未然。
自2020年起,门迪项目公司每年定期向项目所在区域进行公共福利费捐赠,用于当地康体器械、公交站台、图书借阅室等基础设施维护修缮及居民福利保障,为所在地区贡献出自己的一份力量。
英国广播公司BBC在一则新闻中这样描述门迪项目:“欧洲最大的电池储能项目已在威尔特郡投入运行,巨大的电力系统吸收着日间来自太阳的能量,供夜间使用。这是西方国家第一个此种类型的电池储能项目,但正如本台记者所言,这决不会是最后一个。”在全球碳减排趋势下,电池储能项目未来可能迎来爆发式增长。携手向前,门迪项目积累的大型电池储能项目建设运营经验和跨国合作经验,将持续为更加绿色的未来“充电”。