聚焦“技術(shù)應(yīng)用雙創(chuàng)新，規(guī)模儲(chǔ)能新起點(diǎn)”，通過組織主題演講、展覽展示、創(chuàng)新大賽、專題研討、項(xiàng)目考察、新品發(fā)布、技術(shù)交流等多種活動(dòng)，多維度精準(zhǔn)對(duì)接全球儲(chǔ)能市場(chǎng)與應(yīng)用，助力中國儲(chǔ)能企業(yè)與國際接軌，為儲(chǔ)能企業(yè)搭建與政策制定者、規(guī)劃者、電網(wǎng)管理者、電力公司、能源服務(wù)商的交流互動(dòng)平臺(tái)。2019年5月18-20日，中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、中國科學(xué)院工程熱物理研究所舉辦“ESIE2019儲(chǔ)能國際峰會(huì)暨展覽會(huì)”，北極星儲(chǔ)能網(wǎng)、電力頭條APP全程直播。

“瓜州的電電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)背景有三個(gè)，第一個(gè)，地區(qū)新能源發(fā)展的瓶頸，第二個(gè)電網(wǎng)穩(wěn)定剛需，第三為了應(yīng)對(duì)地區(qū)新能源發(fā)展，包括電網(wǎng)的情況，所以我們選擇在嘉峪關(guān)地區(qū)建設(shè)本項(xiàng)目。”上海電力設(shè)計(jì)院新能源設(shè)計(jì)室主任王強(qiáng)杰。

以下是演講內(nèi)容：

我今天分享的題目是電網(wǎng)側(cè)大規(guī)模儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)案例分享，從我們?cè)簝?chǔ)能設(shè)計(jì)的角度來說，從早期的國網(wǎng)分光儲(chǔ)一期二期，包括2015年在格爾木做的光儲(chǔ)系統(tǒng)，我們?nèi)ツ晔潜容^大的設(shè)計(jì)是瓜州項(xiàng)目。因?yàn)榻裉斓念}目是十大設(shè)計(jì)，所以我抽出來去年做的瓜州的項(xiàng)目設(shè)計(jì)跟大家分享。

第一個(gè)項(xiàng)目概況，第二個(gè)設(shè)計(jì)分享，第三個(gè)是項(xiàng)目的示范意義，同時(shí)借這個(gè)場(chǎng)合跟大家提一下英國的項(xiàng)目目前設(shè)計(jì)的情況。瓜州的項(xiàng)目建設(shè)背景有三個(gè)，第一個(gè)，地區(qū)新能源發(fā)展的瓶頸，第二個(gè)電網(wǎng)穩(wěn)定剛需，第三為了應(yīng)對(duì)地區(qū)新能源發(fā)展，包括電網(wǎng)的情況，所以我們選擇在嘉峪關(guān)地區(qū)建設(shè)本項(xiàng)目。

大家知道，嘉峪關(guān)九泉地區(qū)，包括整個(gè)甘肅光伏現(xiàn)在整個(gè)處于紅色預(yù)警地區(qū)，受到了當(dāng)?shù)氐南{、輸送的原因，氣風(fēng)氣光現(xiàn)象是比較嚴(yán)重的。但是我們嘉峪關(guān)九泉地區(qū)風(fēng)光資源非常豐富，在這種結(jié)構(gòu)性的不矛盾之下，導(dǎo)致我們未能可持續(xù)的充分開發(fā)利用風(fēng)光資源。

第二，電網(wǎng)的剛需，甘肅電網(wǎng)處于西北電網(wǎng)中心位置，由于受風(fēng)電光伏間歇性、不穩(wěn)定、輸送通道能力受限等因素，使電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻壓力不斷增長，因此我們建立了瓜州項(xiàng)目，第一解決地區(qū)的氣風(fēng)氣光問題，第二延緩電力系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建設(shè)，第三參與電力輔助市場(chǎng)服務(wù)。

項(xiàng)目概況及簡介，

1、本工程規(guī)劃容量是1.5GWh，一期是720MWh，項(xiàng)目均位于甘肅省嘉峪關(guān)九泉等河西走廊要道、一期擬選8個(gè)點(diǎn)，分別為電源側(cè)5個(gè)，用戶側(cè)1個(gè)，瓜州項(xiàng)目屬于電電網(wǎng)側(cè)中1個(gè)。

2、瓜州儲(chǔ)能項(xiàng)目位于酒泉瓜州布隆吉鄉(xiāng)。

這是效果圖，上面是電池集裝箱。這是PCS集裝箱，中間這塊區(qū)域是箱變，這塊是2MWh的一體機(jī)，這塊是配電系統(tǒng)，右下角是綜合辦公區(qū)域。整個(gè)廠區(qū)長度150多米，寬度130米，整個(gè)面積21500平。上面那條線分北側(cè)區(qū)域和南側(cè)區(qū)域，北側(cè)是獨(dú)立的，藍(lán)色區(qū)域，這一側(cè)是電池跟PCS是一體機(jī)。大家看一下綜合辦公區(qū)域的設(shè)計(jì)，現(xiàn)在項(xiàng)目處于嘉峪關(guān)九泉地區(qū)，也是歷史文化名城。所以我們考慮到文化的因素，所以我們的綜合辦公區(qū)域設(shè)計(jì)，二樓有觀光平臺(tái)，同時(shí)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，整個(gè)屋面，包括前面都采用的是光伏，屋頂上是光伏，前立面用的是光伏幕墻，正好是一個(gè)歷史跟現(xiàn)代化的完美的結(jié)合。

集中介紹儲(chǔ)能場(chǎng)區(qū)，裝機(jī)容量240MWh，全部采用磷酸鐵鋰電池，整個(gè)廠區(qū)分北側(cè)和南側(cè)區(qū)域，北側(cè)區(qū)域總?cè)萘繛?60MWh，儲(chǔ)能電池和PCS獨(dú)立其，均全部采用40尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱布置。電池集裝箱分3MWh和4MWh，其中3MWh，共計(jì)120MWh，共40臺(tái)集裝箱。

南側(cè)區(qū)域80MWh，采用0.5MW/2MWh的電池和PCS一體機(jī)，共40臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，電芯選擇120Ah電池。

PCS采用3MW、4MW和10MWPCS三種型號(hào)。

儲(chǔ)能廠區(qū)內(nèi)箱式升壓變采用4MW、3MW和2MW三種類型。

儲(chǔ)能廠區(qū)根據(jù)布置情況，最終以3回35KV集電線路接入新建110KV升壓站33KV側(cè)。

這是主接線圖，左邊是整個(gè)廠區(qū)的電氣接線圖，右側(cè)單獨(dú)介紹一下我們當(dāng)時(shí)如何考慮的。電池選用磷酸鐵鋰電池，40Ah和60Ah是16個(gè)電芯組成一個(gè)模塊，13個(gè)模塊組成一串，16個(gè)串正好組成一個(gè)電池簇。放電速率是0.25C。電池的管理，我們主要從四個(gè)角度，第一個(gè)狀態(tài)、綜合安全和監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)這塊，我們現(xiàn)在做的這個(gè)組串里面，每一個(gè)電芯都是串聯(lián)的，也沒有并聯(lián)，就是為了將每一個(gè)電芯全部監(jiān)測(cè)到位，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在有些電芯是串并聯(lián)的關(guān)系，如果是并聯(lián)的時(shí)候只監(jiān)測(cè)的是出口的電壓和電流，如果全串聯(lián)相當(dāng)于整個(gè)電芯全部在EMS、BMS的監(jiān)測(cè)范圍里面。前面講了主接線圖，這邊講場(chǎng)用電系統(tǒng)主要有三點(diǎn)，第一點(diǎn)有光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)、第二多層級(jí)、高可靠性的廠用電系統(tǒng)，大家也在想，因?yàn)闇囟葘?duì)電池的影響非常大，目前集裝箱里面所有保溫的措施全部是空調(diào)。

但是因?yàn)槿绻蠹易鲈O(shè)計(jì)這一塊的話，出去算一下場(chǎng)用電率的時(shí)候明顯感覺到廠用電率占整個(gè)儲(chǔ)能效率占比很大，我們?nèi)绾谓鉀Q呢？從電氣設(shè)計(jì)的角度講我們一般選擇廠用電系統(tǒng)的時(shí)候我們會(huì)選擇一阻一倍的電源，但是這個(gè)時(shí)候電池正好就是一個(gè)電源點(diǎn)，我為什么不更好的利用它呢？基于這個(gè)因素考慮，第一如何降低我們的自用電率，第二如何提高我們的高可靠性，第三個(gè)，我們?nèi)绾巫畲蠡睦梦覀兊碾姵乇旧硎且粋€(gè)電源點(diǎn)的特性，所以整個(gè)做了廠用電系統(tǒng)，每個(gè)集裝箱上面都做了微網(wǎng)光伏，整個(gè)微網(wǎng)又在我們廠區(qū)組成了一個(gè)大的微網(wǎng)集群，這相當(dāng)于三級(jí)的占用電的保障。首先正常情況下，站用電，微網(wǎng)上面有光伏，光伏如果多余，存在我自己的小儲(chǔ)能里面，光伏不夠，上面的變電站供電。連通整個(gè)廠區(qū)的出內(nèi)系統(tǒng)，整個(gè)廠區(qū)大的儲(chǔ)能電池作為站用電的兜底系統(tǒng)，有效的節(jié)省了電源，但是提高了整個(gè)廠變電的可靠性，現(xiàn)場(chǎng)雖然還沒有完全并網(wǎng)，但是整個(gè)廠區(qū)的保溫利用我們的微網(wǎng)系統(tǒng)在做。

整個(gè)設(shè)計(jì)主要是有6個(gè)點(diǎn)：

第一全電芯監(jiān)測(cè)，第二多層級(jí)，高保證站用電系統(tǒng)，第三個(gè)全預(yù)測(cè)式安裝，第四個(gè)多機(jī)并聯(lián)，我們有效的降低了箱變的配置。第五個(gè)，EMS設(shè)備已經(jīng)全上了，網(wǎng)域云平臺(tái)。第六個(gè)整個(gè)站區(qū)規(guī)模非常大，而且所有設(shè)備類型，規(guī)模多樣化。因?yàn)闀r(shí)間原因不細(xì)講了。

這塊是現(xiàn)場(chǎng)去年建設(shè)當(dāng)中的實(shí)景圖，第一張是整個(gè)廠區(qū)，第二張是每個(gè)集裝箱上面是小的微網(wǎng)系統(tǒng)。第三個(gè)，集裝箱里面的一個(gè)布局圖。第一張總圖里面，除了集裝箱自己集成的消防跟火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)之外，整個(gè)廠區(qū)又做了一個(gè)水消防系統(tǒng)，這個(gè)圖紙因?yàn)槭侨ツ昱牡?，所以沒有顯示出來。所有的消防報(bào)警系統(tǒng)統(tǒng)一納入后臺(tái)的控制器里面去，相當(dāng)于是水消防作為二級(jí)的消防保護(hù)。遙室，整個(gè)廠區(qū)做了無死角的監(jiān)控，但是每個(gè)集裝箱又配置了實(shí)時(shí)的錄像監(jiān)控系統(tǒng)，正常情況下我可能不會(huì)啟動(dòng)它，只有當(dāng)人為的打開之后或者需要運(yùn)維檢修的時(shí)候再去做。

下面三張圖是今年1月30號(hào)整個(gè)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部35000微網(wǎng)的連通。右下角是微網(wǎng)調(diào)試，這個(gè)圖相當(dāng)于大的微網(wǎng)的PCS的參數(shù)。

這個(gè)項(xiàng)目，從去年建的時(shí)候，算網(wǎng)測(cè)比較大的，算國內(nèi)比較大的電站，首先有三個(gè)意義：

第一個(gè)現(xiàn)實(shí)意義，解決瓜州662萬千瓦可再生能源的穩(wěn)定輸出。第二個(gè)構(gòu)建省域的支付云平臺(tái)，助力甘肅新能源創(chuàng)新發(fā)展。

第二個(gè)技術(shù)探索，去年年底實(shí)現(xiàn)了整個(gè)微網(wǎng)全部打通，實(shí)現(xiàn)了孤網(wǎng)進(jìn)行。

行業(yè)示范：對(duì)于解決可再生能源穩(wěn)定輸出提高電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻能力，這個(gè)項(xiàng)目當(dāng)時(shí)建的時(shí)候受到各個(gè)行業(yè)的關(guān)注。這個(gè)項(xiàng)目是我們的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，同時(shí)也是我們?cè)罕容^大的EPC的項(xiàng)目，所以我們?nèi)ツ赆槍?duì)這個(gè)項(xiàng)目做的很多的專題的分析，包括從設(shè)計(jì)的角度如何更好的把儲(chǔ)能電站做好。

借這個(gè)機(jī)會(huì)講到儲(chǔ)能，我們現(xiàn)在因?yàn)檎谧鋈A能英國項(xiàng)目儲(chǔ)能的設(shè)計(jì)，我們目前跟英國方了解下來，因?yàn)橛膬?chǔ)能市場(chǎng)對(duì)國內(nèi)來說是非常成熟的一個(gè)市場(chǎng)，他們把儲(chǔ)能市場(chǎng)分為競爭性市場(chǎng)，通過收益分析通過競價(jià)上網(wǎng)的形式實(shí)現(xiàn)，但是希望儲(chǔ)能電站解決什么問題？我們現(xiàn)在上這個(gè)電站解決六大問題，正常情況國內(nèi)調(diào)峰調(diào)頻，F(xiàn)F2，固定頻率響應(yīng)，還要解決在極端調(diào)峰情況之下供電網(wǎng)的輸出，還有平衡市場(chǎng)。對(duì)同一個(gè)電站如何實(shí)現(xiàn)這么多的功能，但是對(duì)于英國而言是非常成熟的，國內(nèi)目前實(shí)現(xiàn)這么大的功能的應(yīng)用的話，我們還沒有很完善的案例。

來源:北極星儲(chǔ)能網(wǎng)