调研第二十站||大唐湖北潜江钠离子储能电站：产业化的实战检验
摘要：
中国储能网讯：在以新能源为主体的新型电力系统构建进程中，储能技术已成为不可或缺的关键环节。作为对锂离子电池的重要补充与战... 中国储能网讯：
在以新能源为主体的新型电力系统构建进程中，储能技术已成为不可或缺的关键环节。作为对锂离子电池的重要补充与战略备选，钠离子电池凭借其得天独厚的资源优势、潜在的成本竞争力及宽温域内的优异性能，正受到前所未有的关注。然而，如何将实验室中的技术突破转化为大规模、高可靠性的工程化应用，尤其是实现百兆瓦时级储能电站的建设，始终是全球钠离子电池产业亟待攻克的重大课题。
正是在这一背景下，位于湖北省潜江市的大唐湖北潜江钠离子新型储能电站应运而生。该电站规划装机规模为50 MW/100 MWh，采用中科海纳提供的185 Ah钠离子电芯。这是国内首个投运的百兆瓦时级钠离子储能电站，也是全球同等规模钠离子储能装置首次实现商业化并网运行。该项目入选国家能源局第四批能源领域首台（套）重大技术装备名单与国家能源局2024年度能源行业十大科技创新成果，并荣获2024年全国电力工程建设管理创新一等奖。
作为中国大唐集团公司科技创新示范工程，大唐湖北潜江钠离子储能电站肩负验证技术可行性、积累运行经验及推动产业发展的多重使命；其自2024年3月5日开工至6月30日全容量投产的高效进度，更充分彰显了卓越的工程组织能力。然而，作为行业首例，其进阶之路亦充满技术攻关、经济效益评估及政策支持等多方面的复杂挑战。
01
核心技术创新与规模化工程实践：从蓝图到现实的突破
钠离子电池具有较宽的电压工作区间及显著的开路电压（OCV）斜率，这对传统电池管理系统（BMS）和能量管理系统（EMS）的适配性提出了更高要求。大唐湖北项目团队正是在攻克这些技术难题的过程中，实现了多项关键突破，并完成了核心装备的100%国产化。
电池一致性与寿命管理
通过深入解析钠离子电池的容量增量（IC）曲线，并结合多工况及预紧力变化对电池性能的影响，项目团队攻克了钠离子电池在一致性控制与寿命管理上的核心难题。基于此，开展了百兆瓦时级钠离子储能电站的集成优化，实现了对电池性能衰减的精准预测与动态调控。该科技创新示范电站已成为国内首个百兆瓦时级钠离子储能示范工程，相关成果涵盖发明专利2 项、实用新型专利 2 项、软件著作权 1 项及论文 2 篇。
EMS优化与应用
项目团队针对大型钠离子储能电站开展了先进的EMS 系统研究，创新性地引入单元级 SOC 均衡、多支路精细控制与全息数据反演等技术，实现了充放电策略的动态优化，有效抑制“木桶效应”，大幅提升电站运行的灵活性和事故溯源能力。该 EMS 首次在百兆瓦时级钠离子储能电站中应用，支持系统分区控制与多支路精细化调度，使各控制单元在正常充放电周期内的 SOC 偏差不超过 5%。同时，提升后的数据存储与管理能力，为故障诊断与追溯提供了坚实保障。相关成果已获发明专利 3 项、实用新型专利 2 项及软件著作权 1 项。
簇级精准管控
针对钠离子电池宽电压工作区间与高开路电压斜率的特点，项目团队构建了多级架构的电池管理系统算法，首创基于精准状态评估的BMS、具备簇级精细管控能力的EMU及创新性的PCS宽电压运行策略，实现了簇级精准管控与宽电压高效运行；经PCS、BMS、EMU和电池包等关键设备的全面测试，国内首个百兆瓦时级钠离子储能系统成功集成并投运，使电芯实际可用容量提升20%以上，相关成果已获发明专利3项、实用新型专利1项及论文2篇。
02
商业化运营的现实困境：先锋者的经济账与挑战
尽管大唐湖北潜江钠离子储能电站在技术和工程层面取得了显著成果，但作为首套大规模示范工程，它承载了大量的研发与验证工作，需承担诸多不确定性投入。为了确保安全可靠运行，关键充放电时段还需配备多名现场值守人员；同时，持续的性能测试、技术验证以及设备折旧也带来了不小的运营成本。
为此，亟待建立独立的容量补偿机制、优化辅助服务市场规则并设立成本疏导通道，方能保障示范项目平稳运行，并为新型储能产业的可持续发展奠定坚实基础。
03
产业生态构建与未来展望：合作、迭代与全球视野
作为国家能源战略的重要支撑，大唐湖北潜江百兆瓦时钠离子储能示范电站项目不仅在实际电网环境中验证了技术可靠性与工程可行性，揭示了规模化部署的真实挑战，还积累了丰富的运行数据、故障模式与运维经验，为后续更大规模项目的设计优化与风险管控奠定了坚实基础。作为国内首个大规模钠离子储能电站，该项目的工程实践为电站工程应用、安全规范及运维标准的制定提供了第一手依据，并对国家及国际标准的立项与完善产生了深远影响。
与此同时，潜江项目在产业生态构建方面也发挥了示范作用：核心装备实现了100%国产化，充分验证了中科海纳185 Ah电芯、国内PCS、EMS/BMS供应商和系统集成商的配套能力；运维团队与专业机构积极对标学习，将最佳实践上升为行业运维标准；相关单位正参与国标、行标等标准的编制，以提升中国钠离子储能在全球标准体系中的话语权。随着技术的持续迭代和成本优势的不断凸显，大唐湖北潜江钠离子储能示范电站项目不仅为应对全球锂资源分布不均及地缘政治风险提供了战略储备，也为我国钠离子储能技术和产品“走出去”、巩固全球储能市场领先地位奠定了坚实支撑。
04
结语：先锋价值与前行之路
在新时代能源转型的浪潮中，大唐湖北潜江钠离子储能电站的实践不仅彰显了科技创新的突破力量，更昭示了产业进阶的必由之路。它以先锋者的姿态，揭开了钠离子储能从理论到工程化应用的篇章，用实战检验了技术的可行性，也用陡峭的成本和政策挑战警醒着行业与决策者：唯有持续投入研发与示范、完善市场与补偿机制、凝聚各方合力，方能让这项战略核心技术从“样板间”迈向“千千万”；方能让资源优势转化为持久动力，让绿色低碳不再是口号而是真实的、电网与社会共赢的新常态。未来，愿潜江经验成为照亮钠离子储能前行之路的北极星，引领中国乃至全球能源系统走向更安全、更高效、更可持续的明天。
一审：刘亚珍
二审：裴丽娟
三审：潘 望
