7月15日，藍天碧海相映，福建莆田湄洲島媽祖廟里高大的媽祖雕像佇立山頂，極目遠眺臺灣海峽。在相距媽祖廟不到千米之處的湄洲島儲能電站，福建電力科學研究院的技術人員正忍受著37攝氏度左右的高溫，密切監控著站內儲能、通信、保護等各個系統的運行數據。

莆田湄洲島儲能電站是國內首個直接接入10千伏海島配電網的兆瓦級磷酸鐵鋰電池儲能工程項目，于6月19日建成。該電站的儲能功率為1兆瓦，可存儲電能2兆瓦時，它的投運為湄洲島的發展注入了新活力。

【建設】

儲能電站接入中壓海島電網

湄州島儲能電站占地400余平方米，主要由1兆瓦/2兆瓦時的磷酸鐵鋰電池儲能系統、兩臺500千伏安雙向變流器、系統監控及接入系統組成。儲能電站緊鄰湄洲島海底電纜進島開關站，遙望大海對側110千伏忠門變電站，儲能電站出線接至開關站10千伏母線，與海底電纜一起為全島供電。

依托國家電網公司重點科技項目“提高配電網末端供電能力的關鍵技術研究及應用示范”，國網福建省電力有限公司將項目成果落地莆田湄洲島。該項目由國網福建電力組織福建電科院牽頭實施，中國電力科學研究院、許繼集團有限公司配合承擔，于2013年3月啟動建設。儲能電站最初選址希望盡量鄰近媽祖廟配變，與開關站10千伏線路一起組成雙回進線，為媽祖廟的重大活動提供可靠供電服務。然而島上10千伏饋線沿途多為居民集居之地，土地資源緊張，儲能電站最終選址在緊鄰開關站的一個雜草叢生的荒坡。

立項之初，國內尚無接入海島中壓電網的兆瓦級磷酸鐵鋰電池儲能電站，沒有相關經驗可供參考。在接到任務后，福建電科院的技術人員們加班加點，查閱國內外大量相關資料，開展實地調研，了解儲能電站的特性，掌握儲能電站發電技術，確保湄洲島儲能電站圓滿落地。

“靠著在荒坡上一點一點填土、夯實、平整、建設，在不斷摸索中對儲能電站的電池系統、保護系統和監控系統深入攻堅，才有現在面朝大海、與周圍環境和諧相融的儲能電站站房。”湄洲島供電公司書記朱存興感嘆道。

【功能】

讓配電網末端電壓變得穩定可靠

湄洲島南北長9.6公里，東西寬1.3公里，陸域面積14.35平方公里，包括大小島、嶼、礁30多個，湄洲島與臺灣僅一水之隔，素有“東方麥加”之稱，是海峽兩岸文化交流的窗口。湄洲島媽祖文化是中國首個信俗類世界非物質文化遺產，每年媽祖誕辰日和媽祖升天日期間，朝圣旅游盛況空前。

鑒于湄洲島特殊的地緣和宗教意義，福建莆田供電公司保供電任務繁重。每年媽祖誕辰、海峽論壇、中秋晚會及各種政府和民間的重要活動，都需要臨時安排發電車用于保供電，最多的一次，莆田供電公司調派9輛發電車上島保電。湄洲島儲能電站的建立，可大大減輕該公司每年的保供電壓力。

我國海島供電往往處于供配電網的末端，通過海底電纜送電，甚至部分有人居住的島嶼還未實現送電。湄洲島目前與海岸對側的110千伏忠門變電站通過雙回10千伏海底電纜相連，湄洲I路線路長20公里，湄洲II路長26公里，造成中壓線路偏長，線路末端電壓較低。另外，海底電纜的安全性也較難保障，受臺風等自然災害和過往船只的影響，2007年到2011年間，湄洲島每年都要發生大概7起以上的海底電纜破壞事故，而受地形限制，搶修起來極為不便，難以短時間恢復供電。

近年來，湄洲島的用電負荷增長較快，湄洲島供電公司運檢部專員介紹，2013年，全島年度最高用電負荷達7000千瓦，年用電量2192萬度，而雙回海底電纜的供電能力已呈現不足之勢。通過控制策略，調節湄洲島儲能電站的并網有功與無功功率，不僅可明顯改善配電網末端供電質量，還能進行削峰，有效緩解雙回海底電纜供電能力不足的狀況。

不過，國網福建電力的技術人員對儲能電站應用功能的思考并不僅限于此。“湄洲島儲能電站投運后，可穩定配電網末端電壓，充分利用島上太陽輻射充足、季風盛行的特點，采用風光儲互補發電技術，提高配電網末端對風力發電、光伏發電的消納能力。”福建電科院的范元亮博士說，在目前條件下，儲能電站投運后，湄州島20%左右的用電可能通過島上的風力或光伏發電供給，屆時，儲能電站提高供電可靠性、服務媽祖文化的能力將進一步增強。

【未來規劃】

能源互聯網絡助力建設生態島

利用互聯網和智能終端技術，使能量和信息能夠雙向流動，能源在全網絡內分配、交換和共享，就能形成能源互聯網。

能源互聯網是建設媽祖生態島的一個重要方面，也是促進湄州島能源可持續發展的重要手段。能源互聯網通過儲能、能源收集以及智能控制，將有效解決可再生能源供應不持續、品質不穩定和難以接入電力主干網等問題，促進綠色電力發展，實現它們和電網的友好互動。

湄州島儲能電站就是湄洲未來能源互聯網的一個重要組成部分。以此為依托平臺，福建電科院已開始制定相關方案，計劃建設一個覆蓋0.4千伏直流與交流，以及10千伏電壓等級的交直流混合多能互補微電網。微電網可以作為能源互聯網的組成要素，也能以一種具體形式存在，通過可再生能源發電、儲能與用電消納等形成能源局域網。

湄州島初期的交直流混合多能互補微電網將以風力發電、光伏發電以及儲能電站互補為主提供電能，部分風力發電、光伏發電與儲能系統共同匯集至0.4千伏直流母線，為直流充電設施等提供穩定電能，接著通過基于虛擬同步電機技術的逆變器接入0.4千伏交流母線，滿足0.4千伏負荷的用電需求，然后經過升壓變互連至10千伏中壓供配電網絡。“如此分層結構可滿足不同的負荷需求，減少了不必要的電壓變換環節。”福建電科院工程師鄭高細致地解釋道，如果采用傳統方式，分布式風力發電和光伏發電需要經過交直流變換系統，經過交流供配電網絡輸送，然后再變換至直流，供直流充電設施使用;或者這些電能通過升壓變并聯至10千伏中壓供配電網絡，再降壓供0.4千伏交流負荷使用。“這些過程都會造成可觀的電能損耗。如此比較下，交直流混合多能互補微電網的優勢就顯現了。”鄭高說。

湄洲島儲能電站的投運，以及未來能源互聯網的構建，將讓島上居民切實享受更加智能和清潔的用電方式。用戶側智能控制終端能與微電網的上層管理系統互聯，提交用電計劃，響應實時電價;還能通過就地采集微電網電壓與頻率，控制負荷投切，共同參與維持微電網安全穩定運行。智能用電以及智能家居系統將進一步導向用電客戶參與節能減耗。另外，湄州島面積相對不大，在主干交通線建立兼具換電和充電的能源補給中心，可為電動汽車提供便捷的能源補給。依托湄州島儲能電站打造的交直流混合多能互補微電網，將會是一個集發、配、用于一體的能源互聯網絡，助力建設媽祖生態島。