鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2018年11月11日
儲(chǔ)能各應(yīng)用場(chǎng)景中儲(chǔ)能變流器的選型及解決方案
儲(chǔ)能變流器PCS不能滿功率運(yùn)行或者儲(chǔ)能系統(tǒng)只能在均衡時(shí)候的運(yùn)行,均衡時(shí)間的長(zhǎng)短影響工商業(yè)儲(chǔ)能收益。
11月1日-3日,第十屆中國(guó)(無(wú)錫)國(guó)際新能源大會(huì)暨展覽會(huì)隆重召開(kāi),2日下午,2018江蘇省用戶側(cè)儲(chǔ)能及微電網(wǎng)應(yīng)用大會(huì)在無(wú)錫君來(lái)世尊酒店舉辦,上能電氣股份有限公司儲(chǔ)能解決方案經(jīng)理韓永乾發(fā)表題為“儲(chǔ)能變流器選型及解決方案”的精彩演講。
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以下為會(huì)議實(shí)錄:
上能電氣韓永乾主要三個(gè)方面來(lái)介紹:首先,產(chǎn)能系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景簡(jiǎn)介,在整個(gè)建立系統(tǒng)中,我們可以分為三個(gè)部分:發(fā)電側(cè)、用電側(cè)、配電側(cè)。
配備儲(chǔ)能主要有兩塊,一個(gè)是傳統(tǒng)發(fā)電廠(火電、水電)。新能源發(fā)電的領(lǐng)域,主要分為光伏這塊,火電側(cè)主要匹配作為黑啟動(dòng)和調(diào)頻的作用。
第二,新能源發(fā)電側(cè)介入儲(chǔ)能,一個(gè)可以提高新能源的整個(gè)可調(diào)度性,避免棄風(fēng)、棄光,實(shí)現(xiàn)新能源輸出功率的平滑,減少新能源發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的沖擊。實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度發(fā)電計(jì)劃的跟蹤。
電網(wǎng)側(cè)主要作用調(diào)頻、調(diào)峰比較多。配電側(cè)我們匹配儲(chǔ)能,當(dāng)這個(gè)輸電回路不可抗力因素造成電網(wǎng)斷了,對(duì)后端配備儲(chǔ)能有利于后續(xù)的負(fù)荷端的運(yùn)電。
用電側(cè),這個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景比較多,主要規(guī)上業(yè)儲(chǔ)能比較多還有分布式能源的配備儲(chǔ)能。整個(gè)電力系統(tǒng)中配備儲(chǔ)能之后,可以有效提高電網(wǎng)的運(yùn)行安全程度,可靠性和經(jīng)濟(jì)性和靈活性。
這個(gè)總結(jié)發(fā)輸變配用總結(jié)具體的用途,首先發(fā)電側(cè)主要提高新能源的可調(diào)度性,避免棄風(fēng)、棄光。
第二,實(shí)現(xiàn)新能源輸出功率平滑,減少對(duì)電網(wǎng)沖擊,提高輸電項(xiàng)目的利用率。新能源都知道光伏是按照整個(gè)設(shè)備或者是羨慕按照最大效率,對(duì)于線路進(jìn)行選型,配備儲(chǔ)能可以充分利用線路,輸電側(cè)和配電側(cè)延緩線路的投資,讓一個(gè)輸電側(cè)負(fù)荷壓力太大,我們配一個(gè)儲(chǔ)能,可以有效減緩符合對(duì)電網(wǎng)的沖擊。再一個(gè)就是可以延緩輸配電線路的升級(jí)改造。
下面是整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力行業(yè)一些應(yīng)用場(chǎng)景和場(chǎng)合,這是幾個(gè)典型案例。
第一,青海格爾木新能源光儲(chǔ)電站,應(yīng)用模式是光伏和儲(chǔ)能結(jié)合的場(chǎng)景。張北國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程是風(fēng)光儲(chǔ)應(yīng)用場(chǎng)合,也是發(fā)電側(cè);青海黃河水電多能互補(bǔ)項(xiàng)目,風(fēng)光水分布式儲(chǔ)能,多能互補(bǔ)的場(chǎng)合。山西同煤儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目、魯能海西州多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程(在建)、河南電網(wǎng)100兆瓦電池儲(chǔ)能示范工程(在建),也是發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)。
第二,介紹一下,我們公司跟儲(chǔ)能變流器的選型,及我們的解決方案,首先從電池一致性對(duì)新氣候影響,剛才主持人也說(shuō)了,這個(gè)一致性確實(shí)問(wèn)題很大,對(duì)這個(gè)電池一致性,現(xiàn)在目前電池廠家主要解決中國(guó)BMS,BMS有兩種方式,主動(dòng)均衡還有被動(dòng)均衡。
主動(dòng)均衡把富余電量的電池的電,通過(guò)硬件電路還有軟件實(shí)現(xiàn),對(duì)電壓較低的電池進(jìn)行充電,實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移,但是這種存在還是存在以下問(wèn)題的,首先這個(gè)BMS算法復(fù)雜,很多實(shí)現(xiàn)較好的控制,并且成本也高,再一個(gè)主動(dòng)均衡失效率,相比被動(dòng)均衡來(lái)說(shuō)它效率更高,并且電池串并聯(lián)數(shù)值越多,失效率就越大,整個(gè)故障,報(bào)警導(dǎo)致儲(chǔ)能停機(jī),然后就會(huì)影響發(fā)電收益,比如我們把它工商業(yè)儲(chǔ)能,一直是連續(xù)運(yùn)行,不能停。
PCS不能滿功率運(yùn)行或者儲(chǔ)能系統(tǒng)只能在均衡時(shí)候的運(yùn)行,均衡時(shí)間越,也是一樣,影響工商業(yè)儲(chǔ)能這么個(gè)收益。下面是被動(dòng)均衡,被動(dòng)均衡以最短板的為參考,將賦予電池電量,以通過(guò)電阻放熱,以熱的形式散發(fā)出去。
從而達(dá)到最短板電壓保持一致,這種方式比失效率還有成本都比主動(dòng)均衡BMS便宜很多。但是釋放電量相當(dāng)于將電量浪費(fèi)掉了,尤其剛才說(shuō)到工業(yè)儲(chǔ)能,也對(duì)人很不利,針對(duì)這種一致性問(wèn)題,我們從PCS來(lái)考慮,我們?cè)谟脩魧用嬷饕阅K化PCS為主,進(jìn)行分散管理,這樣當(dāng)某一個(gè)電池接一個(gè)小功率的變流器,分別連進(jìn)去,當(dāng)某一個(gè)電池出現(xiàn)問(wèn)題,一致性不好,導(dǎo)致停機(jī),它并不影響整個(gè)系統(tǒng)的停機(jī),只是這個(gè)電池會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
當(dāng)然這只是一個(gè),這種模塊設(shè)計(jì),更是有利于梯次利用電池,也是一致性問(wèn)題很多,不同廠家,不同規(guī)格,通過(guò)這種模塊化設(shè)計(jì)可以得到有效的解決。
這是我們具體的解決方案,上面每一個(gè)模塊,我們現(xiàn)在有的產(chǎn)品是50千瓦,還有30千瓦,通過(guò)每一個(gè)電池連接一個(gè)PCS,來(lái)進(jìn)行變流??梢詫⒉煌瑥S家,不同規(guī)格以及不同型號(hào)的電池進(jìn)行連接,可以梯次利通。
下面是我們一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合,這是用的50千瓦的,有兩個(gè)組織的,也是用戶側(cè)的儲(chǔ)能項(xiàng)目。這個(gè)也是一樣,我們用的另外一個(gè),125千瓦的,有三臺(tái)組成,也是用戶側(cè)的。
現(xiàn)在說(shuō)一下發(fā)電側(cè),發(fā)電側(cè)現(xiàn)在主要場(chǎng)合是兩個(gè),一個(gè)是火電,新能源發(fā)展站。這里為了解決發(fā)電站高峰,現(xiàn)在目前手段有兩種,一個(gè)是局部地區(qū)拉閘限電,這樣影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì),不利于居民生活一些影響?,F(xiàn)在電站投入比較大,火電站發(fā)電效益也不是很高,所以廠家也不是很樂(lè)意投資。用電低估的時(shí)候,發(fā)電站會(huì)把被運(yùn)機(jī)組給停掉,符合運(yùn)行,這樣燃煤不能充分的燃燒。
煤相當(dāng)于浪費(fèi),相當(dāng)于浪費(fèi)資源,這樣成本也就上去了。針對(duì)這種火電,我們配備儲(chǔ)能可以有效的解決在低估的時(shí)候,充電將賦予的電能存儲(chǔ)起來(lái),在高峰的時(shí)候讓電放出去,這樣就可以最大限度的長(zhǎng)生活用電。
另外還可以提高發(fā)電廠的發(fā)電效率,讓整個(gè)發(fā)電機(jī)組,全功率執(zhí)行,最大提高了發(fā)電效率,也有利于環(huán)境保護(hù)。另一方面減少火箭廠的建設(shè),為環(huán)節(jié)運(yùn)電高速發(fā)展于電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展帶來(lái)的電力矛盾提供新的舉措。
新能源發(fā)電站以光伏電站為例,設(shè)備項(xiàng)目都是按照光伏發(fā)電設(shè)計(jì)的,發(fā)電分值也就維持一個(gè)多小時(shí),其時(shí)間段設(shè)備項(xiàng)目都沒(méi)有充分利用,設(shè)備利用率也是比較低,一方面可以提高光伏電站設(shè)備的利潤(rùn)率,減少新建電站投資改造。
另一方面配備儲(chǔ)能可以有效的平議新能源發(fā)電的隨時(shí)變化,使電網(wǎng)更加穩(wěn)定,針對(duì)發(fā)電側(cè)這是我們的一個(gè)解決方案。這種方式可以實(shí)現(xiàn)多能源發(fā)電之間的調(diào)度,增強(qiáng)整個(gè)電網(wǎng)的柔性,科一使整個(gè)電網(wǎng)變的更加靈活。
直流側(cè)接入的話,我們主要還是在光伏這個(gè)領(lǐng)域,直流側(cè)接入在光伏MPPT接入儲(chǔ)能電池,它有以下優(yōu)點(diǎn),光伏組建MPPT和儲(chǔ)能變化實(shí)現(xiàn)了控制,完全不會(huì)影響發(fā)電量,而且非常簡(jiǎn)單。
第二個(gè)是相對(duì)于交流接入,變化環(huán)節(jié)少了,效率高,再一個(gè)是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的逆變器,整個(gè)設(shè)備的利潤(rùn)率比較高,再一個(gè)它是分布式儲(chǔ)能,減少了電池的串并聯(lián),單個(gè)儲(chǔ)能裝置,故障率比較小,有利于電池的梯次利用。
最后一個(gè)就是無(wú)須額外的變壓器和安裝面積場(chǎng)地,占地面積比較小,因此我們針對(duì)光伏發(fā)電,主要推薦直流側(cè)接入儲(chǔ)能方案,火電,風(fēng)電,主要是推薦交流側(cè)接入儲(chǔ)能這么一個(gè)解決方案。下面是我們發(fā)電側(cè)典型的應(yīng)用案例,直流側(cè)接入光伏。電網(wǎng)側(cè)主要是調(diào)頻,調(diào)頻當(dāng)整個(gè)電網(wǎng)頻率出現(xiàn)下降,低于50赫茲以下,有一些國(guó)外是60赫茲,他低于這么一個(gè)頻率之后,儲(chǔ)能電池會(huì)立馬相應(yīng),我們從這邊也可以看到,頻率下降之后,我們儲(chǔ)能立馬頂上來(lái)了,使電網(wǎng)頻率會(huì)趨于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。
針對(duì)這種電網(wǎng)側(cè)的儲(chǔ)能,我們推進(jìn)500K以上的升壓一體機(jī),是具有相應(yīng)速度快,成本低,維護(hù)方便等特點(diǎn)。這個(gè)就是我們的一個(gè)升壓一體機(jī)的具體解決方案,是將變壓器還有PCS變流器集成到一個(gè)集裝箱,同樣也是用于發(fā)電側(cè),主要有以下幾點(diǎn):變流器跟變壓器集成在一起,把原來(lái)的電纜取代掉了,省去了之間的線纜,斷路器。原來(lái)變壓器還有PCS之間有斷路器配電裝置,從而整個(gè)系統(tǒng)成本會(huì)更低一些。
系統(tǒng)的損耗比較小,因?yàn)殂~牌取代線來(lái)了損耗小,發(fā)熱小,效率更高,并且集中式維護(hù)比較方便。
第三,減少了吊裝運(yùn)輸安裝的費(fèi)用,我們一般吊裝、安裝、運(yùn)輸這些因?yàn)橹灰\(yùn)輸一次,或者吊一次都要收費(fèi)的,并且變壓器和PCS之間比較重,如果分開(kāi)的話可能要吊兩次,一集成的話只需要吊裝、安裝,相當(dāng)于節(jié)省一半的費(fèi)用。
第四,集成化設(shè)計(jì),占地面積更小。
第五,實(shí)現(xiàn)了集中化管理。
第六,PCS工作的釋放的熱量不影響電池工作,我們都知道電池對(duì)溫度很敏感,一般都是25度到50度之間,我們PCS工作溫度比較寬了,可能到60度。
這樣的話為儲(chǔ)能電池工作提供更好的環(huán)境,同時(shí)空間上的分離也減少了對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)通訊的干擾問(wèn)題,提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和安全性。
最后,介紹一下公司,我們公司2009年日風(fēng)公司成立,攜手艾默生進(jìn)入中國(guó)光伏領(lǐng)域;2011年成為央企發(fā)電集團(tuán)最大的核心供應(yīng)商;2012年成立了無(wú)錫上能新能源有限公司,可以研發(fā)、生產(chǎn)、銷售一體化;2014年收購(gòu)了艾默生光伏業(yè)務(wù)更名為上能電器股份有限公司;2015年出貨量要達(dá)到全球前5,落成規(guī)?;漠a(chǎn)業(yè)基地,并且進(jìn)軍儲(chǔ)能行業(yè);2017年進(jìn)軍海外市場(chǎng),投建了印度制造基地;2018年光伏逆變器有三套的業(yè)務(wù)板塊,一個(gè)是光伏逆變器、儲(chǔ)能逆變器、電能質(zhì)量治理等三條業(yè)務(wù)。
下面就是儲(chǔ)能變流器的系列產(chǎn)品,首先最上面EM、EC模塊化設(shè)計(jì),這種方案主要用在用戶層,因?yàn)槟K設(shè)計(jì)能夠有效最大程度減少電池一致性的問(wèn)題,提高用戶效率,所以我們采用了模塊化設(shè)計(jì)。
EH系列,主要是在發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)層用的比較多,通過(guò)500K集成集裝箱一體機(jī)來(lái)解決用戶側(cè)和發(fā)電側(cè)的儲(chǔ)能。
ES,DC/DC直流的變化器,主要用在光伏直流側(cè)介入的解決方案。
后面是另外一個(gè)業(yè)務(wù)板塊,一個(gè)是光伏逆變器解決方案,我們目前有集中式、集散式、組串式;電能治理模塊主要有源濾波器,靜止無(wú)功發(fā)生器、智能電能質(zhì)量矯正裝置等幾個(gè)模塊。謝謝大家。