3月初，國內容量最大的電化學儲能電站在南京江北新區開工建設。作為國內首個城市能源綜合體，它包含了變電站、儲能電站、電動汽車充電站、分布式光伏電站和數據中心。儲能電站為何落戶江北新區？據了解，南京江北新區是江蘇省唯一的國家級新區，也是南京重點打造的能源互聯網示范區，新引進臺積電、紫光半導體等若干供電可靠性要求較高的企業，需要可靠的儲能電氣設備。而且新區政府對節能降耗非常關注，已興建多條智能配電線路和工業樓宇綜合能源供應系統。
這套城市智慧能源綜合生態系統今年年底建成后，將徹底顛覆我們傳統的城市電力能源生產消費模式。記者專訪了這座“城市綠色蓄電池”的技術專家，請他們講述未來更智慧、更環保、更高效的電力生活。
超大“充電寶”， 讓廢舊電池“上崗”
翻開國內首個城市能源綜合體的設計藍圖，數量占據最多的是一排連著一排的“格子間”，這些“格子間”可不普通，它們是“新一代”電網設備，內部蘊含著滿滿的“綠色能量”。
“最大充放電功率達13.088萬千瓦，總存儲容量26.86萬千瓦時，儲存的電能，相當于一座裝機容量為25萬千瓦的中型發電廠約1個小時的發電量，夠130個家庭用上一年。”國網南京供電公司發展策劃部副主任、經濟研究院黨支部書記肖晶指著藍圖中的“格子間”告訴記者，這些“格子間”組成了一個超大容量的“充電寶”，在用電低谷時當作用電負荷充滿電力，在用電高峰時當作發電電源釋放電力，能有效填補電力缺口，最大限度保障生產生活用電。
“在傳統變電站，供配電設備需滿足如夏季、傍晚尖峰時期的用電需求，因此，所有設備都按照尖峰的要求來配備；但并不是所有時間范圍內用電需求量都那么大，當用電低峰時期設備利用率就非常低了。”肖晶說，如使用儲能電站，在夜間用電低谷時段將一部分電能儲存起來，然后在用電高峰再釋放，可有效提升設備運行效率，節省設備資源。
除在建容量為國內之最外，該儲能電站還有一個亮點：國內首個梯次利用。梯次利用是指將新能源汽車等淘汰下來的“退役電池”返廠維修，達到可利用標準后，進行循環使用的方法。這種方法有助于大幅度提升儲能電池的經濟性，具有良好的應用前景。
“新能源汽車電池將迎來大規模報廢，預計到2020年，全國會產生20萬的退役電池，而這些電池的處理是個大難題。”肖晶表示，這個大難題在儲能電站建成后將迎刃而解。她說，儲能電站工程利用“舊電池”總容量為7.5萬千瓦時，其中包含磷酸鐵鋰電池4.5萬千瓦時、鉛酸電池3萬千瓦時。不過“舊電池”的利用并不是全部，該工程還建設了集中式儲能電站，容量達19.36萬千瓦時。
據介紹，整體工程還應用了物聯網等前沿技術，對梯次利用的電池健康狀態大數據分析，能夠及早發現儲能電池壽命狀態和潛在缺陷，通過優化電池能量轉換拓撲結構，最大限度發揮每一個電池的存儲能力。
目前，我國用于“梯次利用”的舊電池還僅限于電動汽車退役下來的電池，家用電動自行車等電池容量太小，還不能滿足供電的需求。肖晶表示，“隨著科技的發展，家用電池或許也可以投入到‘梯次利用’中。”
多站合一，思路創新打造智慧能源綜合體
“儲能是堅強智能電網、‘互聯網+’智慧能源的重要組成部分，對于推動主體能源由化石能源向清潔能源更替、增強能源安全保障能力具有重要意義。”國網江蘇省電力有限公司發展部主任許海清介紹，儲能只是城市智慧能源綜合生態系統中的一部分，在這個生態系統里，還包含了變電站、電動汽車充電站、分布式光伏電站和數據中心。
“多站合一的新模式是指利用傳統儲能電站土地、設備、人力資源，建設充換電站和數據中心站，探索傳統電網與新型泛在電力物聯網設備的深度融合。”國網南京供電公司發展部主任劉曉東介紹說，后續，該電站將規劃探索采用變電站+儲能站+光伏充電站+數據中心的方式建設運營，以實現能源、數據的融合共享。
在儲能站開工建設的同時，220千伏的城市樞紐變電站和新能源汽車充換電站也開始施工。變電站作為傳統電站的主要功能兼容在城市能源綜合體中，與之配套的還有一座新能源汽車充換電站。建成后，電站附近的新能源汽車用戶可以隨意進入園區對汽車進行充換電，享受環保、便捷的服務。
“多站合一的城市能源綜合體不僅在國內是首個，在全世界也是首次提出，歐美等發達國家都沒有嘗試過。”肖晶自豪地說。當被問及在探索初期，是否遇到什么技術瓶頸時，肖晶表示，“技術上沒有遇到什么困難，主要是思路上的創新。”肖晶說，一方面，國家電網公司響應政府號召，節能減排，降低煤耗；另一方面，隨著物聯網等技術的發展，國家電網公司也在思考如何讓用電更便捷，給用戶提供更多的增值服務。于是，在探索中，他們就想到了“多站合一”的運行模式。
電網遇上“大數據”，為用戶構建節能用電方案
“傳統的城市電網，是從大電網取電、降壓，把電送到千家萬戶，是單向傳輸，我們打造的這個新的城市智慧能源生態系統卻變成了交互式的——它既可以生產能源，比如光伏發電，又可以儲存、供應能源，還可以通過大數據分析，更高效、更經濟地調配和使用能源。”國網南京供電公司發展部高級工程師周恒俊說。
“大數據是今后很重要的資源，有了用戶大數據，可以建立數軸進行分析。”肖晶認為，從政府層面來看，可為政府提供一個經濟發展的“晴雨表”，一個行業的發展狀況如何，可以通過其用電數據反映出來；對于企業和老百姓而言，可以通過分析其用電數據，為用戶推薦最經濟節能的用電方案；從內部管理角度，大數據中心建立可提高供電局的管理和服務水平。采集了企業和用戶的大數據會不會涉嫌侵犯隱私？肖晶說，大數據的獲取和使用都在法律規定的框架內，國家電網公司不會越界，企業和用戶大可放心。
光伏發電也是“多站合一”的亮點。“光伏發電是建立在現有的建筑屋頂上的，這也是一種新能源的利用。”肖晶說，雖然現在只有2-3棟樓的樓頂用來光伏發電，電量也不是很大，但電站會把能用的空間都變得更環保、更整合。
肖晶透露，這個城市能源綜合體將在今年年底建成投運，新的理念和模式將逐步推廣到全國的中心城市。屆時，更多的風電、光伏等清潔能源可以存起來，供城市隨時取用；每一臺電動汽車，都可以成為城市移動的“充電寶”；每一個用電戶都可以變成一個虛擬電廠，能量實現雙向流動；未來，我們的城市能源生態將會變得更加經濟、高效、綠色、安全。