新能源一次调频改造案例 - 国家电投集团河南MW级先进飞轮储能系统示范项目

项目概况

· 项目位于国家电投河南平顶山叶县长丰风电场,风电场装机规模50MW;

· 项目采用5套1MW/35kWh飞轮储能系统,组成5MW/175kWh飞轮储能系统阵列, 占地约21m×25m;

· 项目已通过河南省电力科学研究院一次调频现场试验,各项技术指标均满足要求,已连续运行;

· 项目已完成飞轮储能系统168h不间断试运行,一次调频功能正常;

· 2024年11月通过中国电机工程学会的科学技术成果鉴定。

· 2025年7月荣获河南省电力科技进步奖。

  • 国家电投河南平顶山叶县长丰风电场
    项目地点
  • 50MW
    风电场装机规模
  • 2023
    项目时间
项目背景

在国家 “双碳” 目标引领与新型电力系统加快构建的背景下,河南省作为能源消费大省与新能源发展重点区域,正面临能源结构优化与电网安全稳定运行的双重挑战。近年来,河南风电、光伏等新能源装机规模持续扩大,但新能源发电的间歇性、波动性特点,加之省内工业负荷(如装备制造、化工)与民生用电需求的刚性增长,导致电网调频压力显著增加,对电力系统的灵活性与响应速度提出更高要求。


政策层面,2021年7月,河南能源监管办印发了《关于进一步加强新能源并网运行管理的意见(试行)》,明确提出:新并网风电项目和集中式光伏发电项目原则上在投运前应具备一次调频功能,已并网的项目应分批于2022年底前完成一次调频功能改造。根据该文件,河南电力调度控制中心下发了《关于开展河南电网新能源场站一次调频功能改造的通知》。《通知》要求,对于本通知下发日后,新投产风电场及集中式光伏电站应在入网前具备一次调频功能。已投运220千伏及以上电压等级或整站100MW及以上容量并网的新能源场站于2021年12月31日前完成一次调频功能改造;剩余的新能源场站于2022年12月31日前完成一次调频功能改造。

项目运行状况

本项目采用5套CPFR1000/35一次调频预制舱式飞轮集成系统组成5MW/175kWh飞轮储能系统阵列,其中,4套CPFR1000/35 并联接入2套2MW储能升压一体机,形成2套2MW飞轮储能系统阵列;1套CPFR1000/35接入1套1MW储能升压一体机,形成1套1MW飞轮储能系统;3套飞轮储能系统阵列并联35kV母线上,经变电站主变升压至220kV后接入电网。




项目意义

· 全球新能源发电侧功率最高、装机容量最大的飞轮储能项目;

· 全国单体功率最大飞轮工程应用项目;

· 国内首个新能源+全容量飞轮完成一次调频改造工程项目;

· 河南省首台套飞轮储能项目;

· 项目稳定运行期间,满足了该风电场一次调频改造要求,支撑新型电力系统建设,提高电网稳定性。