当“双碳”目标重塑全球能源版图,新型储能技术成为破解“弃风弃光”困局的重要支点。钠离子储能凭借资源、成本及宽温域优势备受关注,但规模化应用仍面临安全预警、智能运维等技术瓶颈。大唐潜江项目的落地,为钠电池从技术突破到工程化应用打造了行业范本。

技术演进:从实验室走向规模化应用
2019年,中国首座100kWh钠电池储能示范站开启探索;2021年,全球首套1MWh钠离子电池光储充智能微网系统投入运行,拉开商业化序幕;2024年,大唐潜江50MW/100MWh项目并网,标志着钠储技术从实验室走向规模化应用的里程碑跨越。五年间的技术演进中,钠离子电池的应用场景与产业路径愈发清晰,成为新能源转型的重要支点。
钠离子储能作为新型储能的核心技术路线之一,凭借资源储备丰富、成本潜力突出及宽温域适应性强等优势备受关注。然而钠离子电池在电力储能规模化应用中仍处起步阶段,在安全预警体系、智能运维策略及EMS系统协同控制等关键领域缺乏成熟技术积累。大唐湖北潜江钠离子新型储能电站在此背景下启动建设,为钠离子电池从实验室技术突破向大规模工程化应用打造了行业范本。
中车株洲所:从轨道交通到储能领域的技术迁移
中车株洲电力机车研究所有限公司(以下简称“中车株洲所”)成立于1959年,前身是铁道部株洲电力机车研究所,在高铁领域积累了60多年的电力电子、控制、软件研发经验,早在2006年开始布局新能源领域,逐步构建了覆盖电池PACK/簇、BMS、PCS、EMS的储能全产业链体系。
自2022年成立综合能源事业部以来,中车株洲所以黑马之姿连续两年(2023-2024)稳居国内储能系统集成商出货量榜首,在大唐潜江项目中,凭借三大技术创新助力百兆瓦级储能电站实现从0到1突破。
据了解,大唐湖北潜江钠离子50MW100MWh储能项目由大唐潜江清洁能源有限公司开发,中车株洲所提供储能系统整体解决方案。
该项目为国内首个投运的百兆瓦时级钠离子储能电站,入选国家能源局第四批能源领域首台(套)重大技术装备名单、国家能源局2024年度能源行业十大科技创新成果以及第九届国际储能创新大赛2025储能应用创新典范TOP10,成为新能源领域的标杆之作。

模块化架构:百兆瓦时级工程的“集成智慧”
项目储能系统由21个2.383MW/4.766MWh单元组成。2.383MW/4.766MWh储能单元包含1台2.5MW升压变流一体机,2台2.383MWh储能电池预制舱。储能系统总配置容量为50MW/100MWh,同时配置一套储能能量管理系统(EMS),实现对储能电站的管理与控制。储能系统共配置21台2.5MW升压变流一体机,42台2.383MWh储能电池预制舱,项目从开工到并网仅耗时3个月。
GBRT算法:钠离子电芯的智能配组革命
大规模示范应用185Ah/220-240Ah以上大容量钠离子电芯,GBRT算法优化电池配组一致性。钠离子电池IC曲线独特,传统配组方法导致单体电压差大,系统寿命缩短。项目采用控制变量法系统地研究不同参数对电池配组一致性的影响,通过梯度提升回归树(GBRT),提取出与配组密切相关的关键因子,结合簇级验证,制定配组方案及一致性提升策略。
三位一体系统集成:全链路控制精度革命
钠离子电池电压范围宽、OCV斜率大,传统BMS算不准电量,系统易"水土不服"。项目首创基于电池状态精准评估的BMS系统、具备簇级精准管控能力的EMU、以及PCS宽电压运行策略等系统集成关键技术,实现SOC精度≤4%,将交流侧环流控制在额定电流的1.3%以内,组串式PCS多机并联共模环流均值<3A,最大<5A。最大化挖掘钠离子电芯潜能,实现簇级精准管控与宽电压运行。
标杆价值:从项目到产业的生态裂变
大唐湖北潜江钠离子储能电站实现了核心装备100%国产化、电能管理系统关键技术自主可控,更构建起“基于运行数据智能分析+图像识别的全站安全管控”全方位安全管理体系,实现储能系统早期安全预警与智能运维,系统效率可达80%以上。
在此基础上,项目形成从技术创新到知识产权保护的完整闭环:累计产出2项发明专利、2项实用新型专利、1项软件著作权及2篇学术论文,既为钠离子储能工程化应用提供了可复制的技术方案,也通过知识产权体系构建夯实了行业标准基础,推动钠离子储能技术从工程实践向产业规范的层级跃升,有力推动“十四五”期间国家关于新型储能多元化、产业化目标的实现。
作为储能系统集成技术领域的佼佼者,中车株洲所始终以创新实践开拓储能技术边界,着力构建“技术共生、场景互通、产业协同”的新型发展格局,助力新型电力系统构建,为“双碳”目标下的能源转型提供持续动能,推动储能产业从设备集成向系统赋能跨越,引领全球清洁低碳能源变革。
(来源:储能国际峰会暨展览会ESIE)



