科技创新力：山西安装超容锂电混储技术赋能火电调频迭代升级

科技创新是企业突破发展瓶颈、构筑核心竞争优势的核心引擎，也是推动传统产业转型升级、适配行业发展新格局的关键抓手。伴随“双碳”战略纵深推进、新型电力系统加快构建，新能源大规模并网造成电网功率频繁扰动，传统火电机械调频模式存在响应滞后、设备损耗大、能耗偏高等突出短板，已成为制约火电企业高质量发展的重要因素。

项目挑战与建设背景

项目效果图

 

现场照片

 

为此，山西建投安装集团聚力提升科技创新能力，深耕传统产业技术迭代与关键技术创新应用，以混合储能调频技术落地应用为突破口，探索火电灵活性改造新路径，依靠技术创新破解行业痛点、赋能产业提质增效！

山西临汾热电有限公司作为区域骨干供电企业，长期依靠传统机械调频模式参与电网辅助服务，近年来，随着区域风电、光伏新能源装机规模持续扩张，电网对调频业务提出高频次、高精度、快响应的更高要求，原有运行模式的短板充分暴露，亟需通过技术创新实现破局突围。

 

科研过程与创新举措

AGC指令出力分解

 

为破解临汾热电的发展难题，山西安装设计院采用“功率型超级电容+能量型锂电池”耦合技术，搭建全新火储协同调频体系，实施了15MW超容锂电混合储能调频改造项目，着力打造科创赋能提质增效的示范工程。

 

综合调频性能指标Kp对比

 

火储联合响应曲线

 

项目科学优化储能单元配比，选用5MW超级电容+10MW锂电的经典组合，精准适配全工况调频需求，充分发挥超级电容毫秒级极速响应优势平抑电网瞬时功率波动，并依托锂电池稳定续航能力承接长周期功率调节任务，实现两类技术优势互补。同时，搭建智能化EMS能量管理系统，自研优化协同控制算法，清晰界定超容、锂电、火电三级响应逻辑，有效破解多设备协同紊乱、调频精度不足的行业难题。

针对老旧机组改造痛点，项目团队定制通讯协议转换模块，打通新旧设备兼容壁垒；配套设置电气闭锁设计，从源头消除安全风险；采用场外预制、场内吊装的模块化施工工艺，仅用120天完成全流程建设并网，实现技术高效落地。

落地成效与核心成果

火储联合响应AGC指令的出力分解

 

运行性能层面

机组调频响应速度升级为毫秒级，调节精度提升30%以上，调频合格率稳居区域电网前列，调频辅助服务收益实现翻倍增长。

设备运维层面

储能系统承接90%以上高频次调频任务，机组变工况运行频次降幅超75%；项目投运后未发生调频相关非计划停机故障，年度运维成本同比下降28%，有效延长核心设备使用寿命。

节能降耗层面

机组运行工况持续稳定，预计可降低供电煤耗3.8g/kWh，厂用电率0.5个百分点，同时助力区域新能源消纳率提升4%以上，有效降低能耗成本。

经验总结与推广价值

系统控制架构图

 

该项目是集团以科技创新破解传统产业发展瓶颈的生动实践，充分验证了混合储能技术在火电灵活性改造中的可行性与优越性。项目形成的“精准工况匹配、智能协同调控、模块化高效落地”的改造模式，可适配不同类型存量火电机组升级需求，具备较强的复制推广价值。

下一步，集团将持续深耕能源领域科技创新，持续推进传统产业技术迭代、新兴技术场景落地，以科技创新力夯实产业核心竞争力，以技术赋能推动企业提质增效，不断夯实集团高质量发展根基。