儲能網獲悉，近期，多地傳來“儲能黑啟動”成功的消息，10個項目中5個采用南瑞繼保的儲能技術。尤其湖北荊門儲能電站，生動展示了儲能如何發揮黑啟動功能。

手機沒電了

充電寶能隨時提供電源

如果一座城市沒電了

是否也有超級“充電寶”？

蠟燭被風吹滅了

用一根火柴可以再次點亮

如果遭遇極端情況

電網停擺了

是否也有一根“火柴”

重新點亮整個電網？

6月17日PM8:00

在湖北荊門高橋變電站

隨著技術人員切斷電源

變電站及相鄰的新港儲能電站的燈火

全部熄滅

全區陷入一片黑暗之中

這不是科幻片

也不是三體人入侵

而是一次“黑啟動”試驗

高橋變電站模擬突發停電

無法向外送電

隔壁的新港儲能電站運維人員接到指令

迅速將本站電能送往變電站幫助其啟動

30秒內，全區迅速恢復光明

這是國內首次百兆瓦時

構網型儲能電站“黑啟動”成功試驗

首次驗證了網側構網型儲能

作為主網架黑啟動電源點的可行性

今后

湖北電網應對極端惡劣情況又多了一張牌

什么叫構網型？

傳統的儲能電站

儲能電站多采用“跟網型”控制技術

需要跟蹤電網的實時電壓和頻率才能運行

也就是一定要follow電網的腳步

一旦電網發生波動

沒了電網的實時電壓和頻率數據指引

就“抓瞎”了

新港的儲能電站

是構網型儲能電站

本身就能建立實時電壓和頻率

既能撐起一個小型電力系統

也能直連電網

其“獨立自理”能力強大得多

也正是儲能電站的這一“構網型”特性

讓它具備了擔當“黑啟動”火種的能力

什么是黑啟動？

“黑啟動”指整個電力系統因故障停運后

不依賴外界幫助

通過系統中有自啟動能力的發電機組

帶動其他無自啟動能力的機組

逐步恢復整個系統的運行

擔任“黑啟動”的火種

過去：

通常是抽水蓄能電站或燃機電站，但它們的“點火”速度較慢。

現在：

用儲能電站來“點火”，不僅恢復供電速度快，供電功率大、時間長，而且轉換效率超過85%，優于其他“黑啟動”方式。

6月18日

湖北正式入梅

雷電活動隨之增多

加之高溫等多重因素疊加

電網要確保安全

具備“黑啟動”功能及孤網運行能力的儲能電站

可以在極端情況下提供更穩定供電

當前，儲能系統的主要收入來源是靠“儲”提供調峰服務，但其實儲能系統在很多領域都依然大有可為，比如，儲能黑啟動技術更好地保障電網穩定運行。

黑啟動是指整個電力系統因故障停運后全部停電(不排除孤立小電網仍維持運行)，處于全“黑”狀態。不需要其他網絡幫助，系統中具有自啟動能力的發電機組啟動，帶動無自啟動能力的發電機組，逐漸擴大系統恢復范圍，最終逐步恢復系統正常運行。

電網的每一次大面積停電，都將造成重大的損失。近兩年，受極端天氣等影響，世界多個國家都發生過電網大面積停電的事故。盡管電網也在通過各種智能化設備提高自愈能力，但由于用電環境非常復雜，要完全避免大面積停電事故并不現實。

由于系統中的重要負荷和儲能電站多位于市區，儲能黑啟動技術也比利用水電機組啟動火電機組、或者專門的火電機組啟動電網更有優勢。

儲能電站作為有源型儲能裝備，一般與用電端的距離較近，當含有儲能電站的電網進入全黑狀態需要黑啟動時，儲能電站不存在自勵磁問題，可以大為提高啟動的成功機率。（自勵磁問題：傳統大電網在黑啟動過程中，由于輸電線路太長，線路的分布電容可能會使同步發電機產生自勵磁現象，機端電壓將自發增大，帶來不安全因素）

據了解，新版“兩個細則”將黑啟動納入到電力輔助服務種類，以南方電網為例，南網“兩個細則”規定黑啟動服務費分為能力費和使用費，在廣東電網，多個燃機電廠配套建設電化學儲能參與黑啟動服務，黑啟動能力費按照30萬元/月/臺考慮，使用費按照480萬元/臺次考慮。

同時，為規范儲能黑啟動相關技術要求，2023年12月28日，國標《電化學儲能黑啟動技術導則》正式發布，規范規定了電化學儲能黑啟動的總體要求和技術條件，以及黑啟動準備、自啟動、啟動發電設備和恢復變電站黑啟動供電等技術要求。

近年來，儲能的黑啟動技術也多有突破，儲能網梳理如下：

國內首次百兆瓦時構網型儲能電站黑啟動試驗

據悉，湖北荊門新港儲能電站曾經是國內首座百兆瓦時級構網型儲能電站，一期工程12.6MW/26.8MWh在2022年12月31日并網，二期工程于2023年12月17日并網，總裝機容量50MW/100MWh。

荊門新港儲能電站由國網湖北綜合能源公司投建，由南瑞繼保提供儲能系統核心控制設備，包括PCS升壓一體機、能量管理系統EMS、協調控制系統PMS以及電站相關二次控制保護等。

儲能網獲悉，2024年6月17日晚間，湖北荊門新港儲能電站成功實施國內首個百兆瓦時構網型儲能電站黑啟動試驗，有效檢驗了儲能電站在極端條件下快速給電網系統注入電力、迅速恢復電網供電的能力。

據悉，新港儲能電站是國家能源局新型儲能試點示范項目，站內有16個儲能單元，其總容量達到50兆瓦/100兆瓦時。

現場試驗負責人、國網湖北省電力有限公司電力科學研究院高級工程師游力介紹，過往黑啟動載體主要是抽水蓄能電站及燃機電站，但由于這些載體遠離負荷中心、恢復時間較長，難以滿足快速恢復供電的要求。利用高效電池儲能進行替代，成為實施黑啟動的全新探索。

去年1月以來，國網湖北省電力有限公司電力科學研究院與有關單位開展技術攻關，攻克了大型儲能電站多機并聯控制以及構網限流策略問題。“本次試驗中，24臺儲能變流器的電壓同步性達到100%，無環流及諧振現象，系統頻率、電壓實現穩定控制?！?/p>

全球首次新型儲能黑啟動城市電網大容量火電機組試驗

2024年6月18日，國網遼寧省電力有限公司組織大連恒流儲能電站、華能大連電廠開展新型儲能黑啟動城市電網大容量火電機組試驗，在成功帶動華能大連電廠火電機組近9000千瓦的廠用負荷后，機組點火并網。

此次試驗首次驗證了新型儲能經主網架啟動大容量火電機組的可行性，可有效提升極端情況下城市電網的安全韌性，完善電網故障防御體系，有助于探索新型儲能支撐新型電力系統建設的安全性能，為未來新型儲能大規模綜合利用打造示范樣本。

2022年，在大連恒流儲能電站一期并網投運后，國網遼寧電力積極探索新型儲能的應用場景，歷時兩年時間，實現新型儲能黑啟動理論—仿真—現場試驗全流程技術突破。

西藏拉果鹽湖提鋰“源網荷儲”項目在構網型儲能黑啟動支撐下投運

2024年4月1日16時43分，位于海拔4700米的西藏拉果鹽湖提鋰“源網荷儲”項目，在構網型儲能黑啟動支撐下正式投入運行。該項目地處偏僻獨立于公用電網，是由115MWp光伏和65MW/130MWh構網儲能組成“孤網綠電”純新能源電力系統。它以構網型儲能為核心支撐，在三道防線框架下，通過多目標、多時間尺度“源網荷儲”快速協調控制和優化調度控制，實現了新能源電力系統的安全穩定運行，有效解決了礦用負荷經濟優質、清潔可靠供電的行業難題。

國內首例純新能源黑啟動試驗

2023年5月26日14時27分，內蒙古電網額濟納地區“源網荷儲”微電網示范工程投產第一階段純新能源黑啟動試驗圓滿成功，這也是國內首例純新能源黑啟動試驗，它打破了傳統電力系統運行對常規旋轉機組的依賴，為構網型儲能技術發展開辟了全新應用場景，為全國新型能源體系構建提供了重要參考。

該試驗以構網型儲能裝置為啟動電源，在微電網完全離網狀態下，跨越三個電壓等級（110千伏、35千伏、10千伏），橫貫額濟納旗東西262公里、11萬平方公里的廣域大網架，支撐2座新能源場站并網發電。

項目由內蒙古電力集團生產技術部、電力調控公司、電科院及阿拉善供電公司等單位相關工作人員和南京南瑞繼保電氣有限公司研發及工程技術人員全程動態跟蹤，并進行技術支持。

福建首個基于微電網源荷儲協調控制的黑啟動試驗

2022年5月29日16時20分，隨著福建寧德西洋島風光儲微電網黑啟動并順利并網，寧德供電公司完成西洋島基于微電網源荷儲協調控制的黑啟動試驗。本次試驗檢驗了西洋島微電網的自治自愈能力，驗證了風光儲互補微電網運行的可行性，在福建省屬首次。

國內首例儲能系統9E級機組黑啟動

2021年7月15日，南方電網深圳供電局聯合南山電廠利用儲能系統順利完成9E級機組黑啟動試驗。這也是國內首例采用儲能系統實現9E級機組黑啟動的項目。

項目要求電池容量滿足單套聯合循環機組至少二次黑啟動的能力，同時分別滿足三套9E聯合循環機組儲能輔助調頻功能，儲能系統總功率及容量不低于9MW/9MWh。項目應用了科華數能量身定制儲能系統解決方案，包含9MW的儲能升壓一體系統及關鍵的黑啟動協控設備等，同時應用了長園深瑞儲能能量管理及監控系統集成解決方案。

在協調控制器的總控協調下，18臺PCS VSG并機運行，帶動60MW的燃氣機黑啟動。同時，9MW儲能系統與60MW燃氣機組無縫并網及無縫退出，配合燃氣機組調頻，提升燃機的效率及輸出電能指標；微網狀態下，面對7倍沖擊的黑啟動電機負荷依然可穩定運行。這一項目攻克9E級燃機與儲能系統協同控制、黑啟動與儲能輔助調頻平滑轉換控制等技術難題。

內蒙古風儲微電網項目“黑啟動”

2021年3月19日，內蒙古烏蘭察布平價基地幸福一風電場，風儲微電網項目順利“黑啟動”發電。

項目位于內蒙古烏蘭察布風電基地的幸福一風電場，采用場內1臺上海電氣W4500-155風機作為發電機組，同時采用1套上海電氣1MW/1.15MWh鋰電池儲能系統構建了微網系統。

在啟動發電過程中，儲能作為支撐電源，用于解決風機試運行期間用電負荷，為風機黑啟動發電提供良好環境，風電機組采用一鍵啟機，順利并網發電，整個過程實現了并網零沖擊，并利用“源網荷儲”動態平衡技術保證了整個系統的穩定運行，順利實現微電網系統黑啟動。

國內首例電化學儲能電站作為火電廠保安電源黑啟動

2021年3月9日，新昌電廠聯合儲能系統集成商上海融和元儲能源有限公司，成功完成了儲能電站作為保安電源帶載黑啟動保安電源母線段的所有實驗。

在電廠重要負荷失電時，儲能系統先于柴發系統黑啟動電廠保安電源母線段，隨后柴發系統進入熱備狀態；當電廠供電恢復正常后，儲能系統和柴發系統自動退出，并交由電廠常規供電系統為重要負荷供電。

在發電廠中，保安電源是在發生全廠停電事故時,為保證機組安全停機及重要設備系統安全運行的應急供電電源。作為保護重要設備的最后防線,柴油發電機組的可靠起動及保安電源系統的可靠切換尤為重要。經過實驗驗證，儲能系統可以作為電廠黑啟動保安電源，其反應速度遠遠快于柴油發電機組建立穩定電源的速度。參與火電機組調頻的儲能電站功率一般遠大于柴發功率，儲能系統黑啟動保安電源成功的概率更高，儲能系統大大提高了火電廠保安電源供電可靠性。且儲能電站與保安電源硬件設備可以共用，可以大大節省保安電源的投資成本和維護成本，還可以避免柴發運行時對環境的污染。

世界首例儲能系統實現F級燃機黑啟動

2021年1月消息，南方電網公司在廣東珠海橫琴熱電廠完成世界首例儲能輔助9F級重型燃氣輪機黑啟動(大面積停電后的電力系統自恢復)試驗，為保障對澳門供電再筑一道防線。這也是國內首例儲能聯合機組調頻和黑啟動多模式應用實踐范例。

橫琴熱電廠是粵港澳大灣區的重要電源，該項目為2臺39萬千瓦9F級燃氣—蒸汽聯合循環機組配置了22兆瓦/20兆瓦時鋰電池儲能系統，經過相關功能改造及試驗，已具備孤網運行能力和黑啟動功能，大幅提升對澳供電可靠性。此外，在系統正常運行期間儲能系統還能輔助機組參與電網調頻，充分利用儲能多種模式靈活切換和控制的優勢，更好地發揮儲能的綜合效益和系統功能。

華能首次提出屋頂光儲型風電場“黑啟動”技術路線

2019年12月，華能西安熱工院青年創新團隊首次提出屋頂光儲型風電場“黑啟動”技術路線，填補了新能源“黑啟動”領域的技術空白，為新能源參與電網“黑啟動”提供技術借鑒。

西安熱工院此次提出的屋頂光儲型風電場“黑啟動”技術路線，是在電網處于全“黑”狀態，且風電場風速理想的條件下，利用風場屋頂光伏和儲能系統作為“黑啟動”電源，逐步啟動風場風機，建立孤網后將電源送至對側站，帶動無自啟動能力的電源，使其重新恢復發電能力。將風光等新能源作為“黑啟動”電源的補充，將有效緩解電網突發大規模停電的安全壓力，提高區域電網的恢復能力，也將拓寬新能源發電的應用前景，為建立電網友好型新能源發電機組開辟了新路徑。下一步，西安熱工院還將在華能貴州分公司開展屋頂光儲型風電場“黑啟動”技術試驗應用。