Trạm lưu trữ điện Daigo tăng cường khả năng ứng phó thiên tai cho thị trấn Taishi (Nhật Bản)

Trạm lưu trữ điện Daigo tăng cường khả năng ứng phó thiên tai cho thị trấn Taishi (Nhật Bản)

Công ty Kurihalant (trụ sở tại thành phố Osaka) vừa hoàn thành việc lắp đặt một hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin nối lưới mang tên Trạm lưu trữ điện Daigo tại thị trấn Taishi, tỉnh Ibaraki. Ngày 18 tháng 12, công ty đã tổ chức lễ vận hành thử nghiệm cơ chế cung cấp điện khẩn cấp cho các trung tâm sơ tán của chính quyền địa phương.

Trong trường hợp lưới điện thương mại bị mất điện do thiên tai, trạm lưu trữ sẽ cấp điện trực tiếp cho các điểm sơ tán thông qua hệ thống cáp kết nối, qua đó góp phần nâng cao khả năng phục hồi và an ninh năng lượng của khu vực.

Trạm lưu trữ được xây dựng trên khu đất thuộc sở hữu của thị trấn, liền kề Trung tâm Huấn luyện thị trấn Taishi, theo hình thức thuê đất. Hệ thống có công suất 1.999 kW và dung lượng lưu trữ 8.226 kWh, sử dụng công nghệ pin “Mega Power” của PowerX. Cấu hình gồm ba tổ pin, mỗi tổ 2.742 kWh. Cell pin là pin lithium-ion phosphate sắt (LFP) do Sunwoda (Trung Quốc) sản xuất, trong khi bộ chuyển đổi công suất (PCS) do Fuji Electric cung cấp. Công tác xây dựng do Nagatsuka Construction thực hiện và phần điện do Ogawa Densetsu đảm nhiệm. Dự kiến hệ thống sẽ chính thức đi vào vận hành từ tháng 1 năm 2026.

Trong chế độ vận hành độc lập, trạm lưu trữ có thể cấp điện cho Trung tâm Huấn luyện – một điểm sơ tán được chỉ định – sau khi ngắt kết nối với lưới điện thương mại. Tổng công suất cấp điện khoảng 40 kW, được phân bổ linh hoạt cho các cấp điện áp khác nhau: 20,76 kW cho thiết bị công suất lớn sử dụng điện ba pha 200 V; 12,0 kW cho chiếu sáng ở điện một pha 200 V; và 7,5 kW cho thiết bị gia dụng ở điện một pha 100 V. Khi dung lượng pin duy trì ở mức 50%, hệ thống được ước tính có thể cung cấp điện cho khoảng 400 người trong vòng 9 ngày.

Kurihalant bắt đầu phát triển lĩnh vực năng lượng tái tạo từ năm 2013. Hiện nay, công ty đang vận hành 10 nhà máy năng lượng tái tạo trên toàn Nhật Bản với tổng công suất 20,918 MW, bao gồm sáu nhà máy điện mặt trời (16,245 MW), hai nhà máy thủy điện nhỏ (0,693 MW), một nhà máy điện sinh khối (1,99 MW) và một nhà máy lưu trữ pin (1,999 MW).

Trong số đó, nhà máy lưu trữ và phát điện pin Chiba Kimitsu, dự kiến đi vào vận hành từ tháng 12 năm 2024, có công suất 1.999 kW và dung lượng 7.596 kWh. Hệ thống này do TMEIC tích hợp tổng thể, sử dụng pin lithium-ion ba thành phần của LG Energy Solution (Hàn Quốc), và được vận hành bởi E-Flow, đơn vị thuộc Tập đoàn Điện lực Kansai.

Trạm lưu trữ điện Daigo cũng đã được Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản lựa chọn nhận hỗ trợ từ chương trình trợ cấp thúc đẩy mở rộng năng lượng tái tạo và hệ thống lưu trữ điện cho năm tài chính 2024. Ngoài ra, dự án trạm lưu trữ điện Awajishima tại thành phố Awaji, tỉnh Hyogo, cũng đã được phê duyệt hỗ trợ và dự kiến đưa vào vận hành trong năm tài chính 2027.

Technical Explanation of the Emergency Power Supply Mechanism at the Daigo Battery Energy Storage Station

The diagram illustrates the power flow configuration of the Daigo Battery Energy Storage Station (BESS) in Taishi Town under two operating conditions: normal operation and emergency operation during grid outage.

1. Normal Operation (Green Arrows)

• Electricity is supplied from the 6.6 kV commercial power grid through a substation to public facilities, including the Taishi Town Hall and other municipal loads.

• The battery energy storage system is connected to the grid via a Power Conditioning System (PCS), enabling:

  • Battery charging and discharging

  • Grid stabilization

  • Voltage and frequency regulation

2. Emergency Operation – Grid Outage (Red Arrows)

• In the event of a disaster causing a grid power failure, the system disconnects from the commercial grid and enters islanded operation.

• Electricity is supplied directly from the battery system through the PCS and transformers:

  • Voltage is stepped down from 6.6 kV to 465 V

  • Power is then distributed at 200 V and 100 V levels suitable for end users

• Power is delivered to the Taishi Town Training Center, which serves as a designated evacuation shelter.

• Temporary emergency power cables are deployed to supply electricity during disaster situations.

3. Emergency Power Supply Capacity

The total emergency supply capacity is approximately 40 kW, allocated as follows:

• Three-phase 200 V equipment:
  20.76 kW (6.92 kW × 3)

• Single-phase 200 V equipment:
  12.0 kW (4.0 kW × 3)

• Single-phase 100 V household appliances:
  7.5 kW (1.5 kW × 5)

4. Community Support Capability

• When the battery state of charge is reduced to 50%, the system can:

  • Supply electricity continuously for up to nine days

  • Support approximately 400 evacuees at the shelter

5. Key Specifications of the Daigo BESS

• Rated power output: 1.9 MW

• Energy storage capacity: 8.2 MWh

• Completion date: December 2, 2025

• Owner/operator: Kurihalant

• Main system components include:

  • Battery storage units

  • Power Conditioning System (PCS)

  • Transformers

  • Business Continuity Planning (BCP) emergency power panels

Technical and Policy Significance

The diagram highlights the critical role of grid-scale battery energy storage in:

• Enhancing local energy resilience

• Ensuring continuous operation of essential public facilities during disasters

• Enabling a transition from grid-dependent systems to flexible, self-sustaining local energy infrastructure