當(dāng)“雙碳”目標(biāo)重塑全球能源版圖，新型儲能技術(shù)成為破解“棄風(fēng)棄光”困局的重要支點。鈉離子儲能憑借資源、成本及寬溫域優(yōu)勢備受關(guān)注，但規(guī)模化應(yīng)用仍面臨安全預(yù)警、智能運(yùn)維等技術(shù)瓶頸。大唐潛江項目的落地，為鈉電池從技術(shù)突破到工程化應(yīng)用打造了行業(yè)范本。
技術(shù)演進(jìn)：從實驗室走向規(guī)?；瘧?yīng)用
2019年，中國首座100kWh鈉電池儲能示范站開啟探索;2021年，全球首套1MWh鈉離子電池光儲充智能微網(wǎng)系統(tǒng)投入運(yùn)行，拉開商業(yè)化序幕;2024年，大唐潛江50MW/100MWh項目并網(wǎng)，標(biāo)志著鈉儲技術(shù)從實驗室走向規(guī)?；瘧?yīng)用的里程碑跨越。五年間的技術(shù)演進(jìn)中，鈉離子電池的應(yīng)用場景與產(chǎn)業(yè)路徑愈發(fā)清晰，成為新能源轉(zhuǎn)型的重要支點。
鈉離子儲能作為新型儲能的核心技術(shù)路線之一，憑借資源儲備豐富、成本潛力突出及寬溫域適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢備受關(guān)注。然而鈉離子電池在電力儲能規(guī)?；瘧?yīng)用中仍處起步階段，在安全預(yù)警體系、智能運(yùn)維策略及EMS系統(tǒng)協(xié)同控制等關(guān)鍵領(lǐng)域缺乏成熟技術(shù)積累。大唐湖北潛江鈉離子新型儲能電站在此背景下啟動建設(shè)，為鈉離子電池從實驗室技術(shù)突破向大規(guī)模工程化應(yīng)用打造了行業(yè)范本。
中車株洲所：從軌道交通到儲能領(lǐng)域的技術(shù)遷移
中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司(以下簡稱“中車株洲所”)成立于1959年，前身是鐵道部株洲電力機(jī)車研究所，在高鐵領(lǐng)域積累了60多年的電力電子、控制、軟件研發(fā)經(jīng)驗，早在2006年開始布局新能源領(lǐng)域，逐步構(gòu)建了覆蓋電池PACK/簇、BMS、PCS、EMS的儲能全產(chǎn)業(yè)鏈體系。
自2022年成立綜合能源事業(yè)部以來，中車株洲所以黑馬之姿連續(xù)兩年(2023-2024)穩(wěn)居國內(nèi)儲能系統(tǒng)集成商出貨量榜首，在大唐潛江項目中，憑借三大技術(shù)創(chuàng)新助力百兆瓦級儲能電站實現(xiàn)從0到1突破。
據(jù)了解，大唐湖北潛江鈉離子50MW100MWh儲能項目由大唐潛江清潔能源有限公司開發(fā)，中車株洲所提供儲能系統(tǒng)整體解決方案。
該項目為國內(nèi)首個投運(yùn)的百兆瓦時級鈉離子儲能電站，入選國家能源局第四批能源領(lǐng)域首臺(套)重大技術(shù)裝備名單、國家能源局2024年度能源行業(yè)十大科技創(chuàng)新成果以及第九屆國際儲能創(chuàng)新大賽2025儲能應(yīng)用創(chuàng)新典范TOP10，成為新能源領(lǐng)域的標(biāo)桿之作。
模塊化架構(gòu)：百兆瓦時級工程的“集成智慧”
項目儲能系統(tǒng)由21個2.383MW/4.766MWh單元組成。2.383MW/4.766MWh儲能單元包含1臺2.5MW升壓變流一體機(jī)，2臺2.383MWh儲能電池預(yù)制艙。儲能系統(tǒng)總配置容量為50MW/100MWh，同時配置一套儲能能量管理系統(tǒng)(EMS)，實現(xiàn)對儲能電站的管理與控制。儲能系統(tǒng)共配置21臺2.5MW升壓變流一體機(jī)，42臺2.383MWh儲能電池預(yù)制艙，項目從開工到并網(wǎng)僅耗時3個月。
GBRT算法：鈉離子電芯的智能配組革命
大規(guī)模示范應(yīng)用185Ah/220-240Ah以上大容量鈉離子電芯，GBRT算法優(yōu)化電池配組一致性。鈉離子電池IC曲線獨(dú)特，傳統(tǒng)配組方法導(dǎo)致單體電壓差大，系統(tǒng)壽命縮短。項目采用控制變量法系統(tǒng)地研究不同參數(shù)對電池配組一致性的影響，通過梯度提升回歸樹(GBRT)，提取出與配組密切相關(guān)的關(guān)鍵因子，結(jié)合簇級驗證，制定配組方案及一致性提升策略。
三位一體系統(tǒng)集成：全鏈路控制精度革命
鈉離子電池電壓范圍寬、OCV斜率大，傳統(tǒng)BMS算不準(zhǔn)電量，系統(tǒng)易"水土不服"。項目首創(chuàng)基于電池狀態(tài)精準(zhǔn)評估的BMS系統(tǒng)、具備簇級精準(zhǔn)管控能力的EMU、以及PCS寬電壓運(yùn)行策略等系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)SOC精度≤4%，將交流側(cè)環(huán)流控制在額定電流的1.3%以內(nèi)，組串式PCS多機(jī)并聯(lián)共模環(huán)流均值<3A，最大<5A。最大化挖掘鈉離子電芯潛能，實現(xiàn)簇級精準(zhǔn)管控與寬電壓運(yùn)行。
標(biāo)桿價值：從項目到產(chǎn)業(yè)的生態(tài)裂變
大唐湖北潛江鈉離子儲能電站實現(xiàn)了核心裝備100%國產(chǎn)化、電能管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)自主可控，更構(gòu)建起“基于運(yùn)行數(shù)據(jù)智能分析+圖像識別的全站安全管控”全方位安全管理體系，實現(xiàn)儲能系統(tǒng)早期安全預(yù)警與智能運(yùn)維，系統(tǒng)效率可達(dá)80%以上。
在此基礎(chǔ)上，項目形成從技術(shù)創(chuàng)新到知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的完整閉環(huán)：累計產(chǎn)出2項發(fā)明專利、2項實用新型專利、1項軟件著作權(quán)及2篇學(xué)術(shù)論文，既為鈉離子儲能工程化應(yīng)用提供了可復(fù)制的技術(shù)方案，也通過知識產(chǎn)權(quán)體系構(gòu)建夯實了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)，推動鈉離子儲能技術(shù)從工程實踐向產(chǎn)業(yè)規(guī)范的層級躍升，有力推動“十四五”期間國家關(guān)于新型儲能多元化、產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)的實現(xiàn)。
作為儲能系統(tǒng)集成技術(shù)領(lǐng)域的佼佼者，中車株洲所始終以創(chuàng)新實踐開拓儲能技術(shù)邊界，著力構(gòu)建“技術(shù)共生、場景互通、產(chǎn)業(yè)協(xié)同”的新型發(fā)展格局，助力新型電力系統(tǒng)構(gòu)建，為“雙碳”目標(biāo)下的能源轉(zhuǎn)型提供持續(xù)動能，推動儲能產(chǎn)業(yè)從設(shè)備集成向系統(tǒng)賦能跨越，引領(lǐng)全球清潔低碳能源變革。
（來源：儲能國際峰會暨展覽會ESIE）
