波兰最大混合电池储能系统正式开始示范运行！

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摘   要：NEDO及相关委托方与波兰气候部进一步展开合作，共同推进智能电网示范项目并进行示范运行，通过活用日本的电力系统稳定化技术和蓄电技术，促进波兰电力系统的稳定化和可再生能源的引进扩大。

关键字：智能电网示范项目、混合电池储能系统、电力系统稳定化技术、蓄电技术、可再生能源

日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）与委托方日立制作所、昭和电工材料、三井住友银行共同推进一项以扩大波兰的可再生能源引进为目标的智能电网示范项目。关于该项目，在波兰北部格但斯克的Bystra风电厂安装了混合电池储能系统（BESS），于6月开始试运行，并于9月25日开始正式示范运行。

本示范项目在2019年10月投入运行的电力系统稳定化系统（SPS）之后，由以上委托方与波兰气候部共同推进，其目的是活用日本的电力系统稳定化技术和蓄电技术，在实现电力系统稳定运行的同时，控制输配电线设备投资，并支持可再生能源的引进扩大。

此次引进的混合BESS是波兰最大规模的电池储能系统。该系统结合了高功率锂离子电池和大容量铅蓄电池，能够同时实现高性能和低成本。通过示范运行验证该系统的有效性，例如，缓解风力发电短期波动的功能，提供必要的后备电力来调节供需平衡的功能等。

图1 在Bystra风电厂安装的混合BESS建筑物

1概要

波兰共和国（以下，简称“波兰”）计划根据欧盟指令提高可再生能源的比例，尤其是在风力资源丰富的波兰北部地区，计划大规模引进风力发电。但是，大多电力基础设施已经建成很长时间，输电系统的容量不足以大规模引进风力发电，并且负责调节供需平衡的抽水蓄能电站已经老化，因此迫切需要更新并升级电源设备。今后的课题是如何解决大规模引进风力发电而带来的系统不稳定性和供需平衡调节能力不足等问题。另外，还需要开发一种相关系统，在缓解经济负担的同时，既可以大规模引进以风力发电为首的可再生能源，又能够稳定电力系统。

在这样的背景下，NEDO于2017年3月与波兰气候部（Ministry of Climate、旧能源省）签订^※2了“智能电网示范项目^※1”相关谅解备忘录（MOU），以扩大波兰的可再生能源引进。同时，被选定为委托方的株式会社日立制作所（以下，简称“日立制作所”）、昭和电工材料株式会社（以下，简称“昭和电工材料”）以及株式会社三井住友银行（以下，简称“三井住友银行”）与波兰唯一的国营输电公司Polskie Sieci Elektroenergetyczene S.A.（以下，简称“波兰Power Grid公司”）、波兰西北部的配电公司ENERGA-OPPERATOR S.A.（以下，简称“ENERGA-OPPERATOR公司”）、以及波兰西北部的发电公司Energa OZE S.A.（以下，简称“Energa可再生能源公司”）这3家公司合作，进行实地调查、设备设计、设备的制造和运输、以及安装和试运行，并于2019年10月1日开始了电力系统稳定化系统（SPS）的示范运行^※3。

最近，NEDO与上述委托方和合作企业展开合作，在波兰北部格但斯克的Bystra风电厂完成了混合电池储能系统（BESS）的安装，并与波兰气候部展开合作，于9月25日开始了该系统的正式示范运行。

本示范项目中导入的混合BESS可以同时实现高性能和低成本，是波兰最大规模的电池储能系统，由昭和电工材料的高输出锂离子电池（1MW-0.7MWh）、大容量铅蓄电池（5MW-26.MWh）和混合控制2种蓄电池的监视控制装置（BESS-DCS）、以及日立ABB电网制造的功率转换系统（6MW）（PCS）构成。

本次导入的混合电池储能系统系统由之前导入的电力系统稳定化系统控制，在正常情况下作为后备电力运行，以缓解风力发电的短期波动和调整供需平衡，并在系统故障时解决电力网络传输和配电线路的过载问题，从而最大程度地有效利用风力发电的输出。在本次示范中，验证了各功能的有效性，有助于扩大波兰的风力发电等可再生能源的引进。

同时，日立制作所、昭和电工材料和三井住友银行也将共同探讨系统的商业模式、其普及的可能性以及融资方案。

2本次示范的内容

・主题①：支持风力发电的混合电池储能系统

    [委托方：日立制作所、昭和电工材料]

由于风力发电的发电量随风速的波动而变化，因此在连接有大量风力发电的电力系统中需要提供适当的后备电力，以在缓解短期的输出波动的同时，调整由发电量和电量需求的波动引起的供需平衡的不稳定性。

在本次示范运行中，使用通过输出特性优秀的锂离子电池和容量单价低的铅蓄电池的最佳组合而构成的混合BESS，以满足所需的性能（图2）。通过对各电池进行最佳分配和控制，在正常情况下验证以下功能。

（1）缓解风力发电的短期波动

（2）提供用于频率控制的后备电力

（3）提供用于调整供需平衡的后备电力

（4）提供与抽水发电相当的后备电力

（5）支持电力需求转移

此外，还将对电池储能系统的其它可能性进行验证，即在系统发生事故时，利用蓄电池来解决因潜供电流而产生的输电线路过载问题，并在更大范围内使用电池储能系统作为系统增强的替代方案。通过对以上多个功能的验证，评估由锂离子电池和铅蓄电池组合而成的混合BESS的经济性。

图2 混合BESS的特性图

・主题②：对电力系统稳定化系统和电池储能系统的商业模式、普及可能性的探讨

    [委托方：日立制作所、昭和电工材料、三井住友银行]

明确电力系统稳定化系统和混合电池储能系统的优点，并对商业模式和融资方案进行探讨。

注释：

※1、智能电网示范项目

项目名称：有助于提高能源消费效率的日本技术国际示范项目/波兰共和国的智能电网示范项目

项目期间：2016年~2021年

※2、签订谅解备忘录（MOU）

参考：NEDO于2017年3月17日发布的新闻稿“以扩大波兰的可再生能源引进为目标的智能电网示范项目的启动”

https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100740.html

※3、电力系统稳定化系统示范运行的启动

参考：NEDO于2019年12月3日发布的新闻稿“波兰电力系统稳定化系统的示范运行项目的启动”

https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101246.html

翻译：东雨琦

审校：李涵、贾陆叶

统稿：李淑珊

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