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陽光電源周安如:儲能系統集成關鍵技術與調頻輔助服務市場經驗分享

作者:中國儲能網新聞中心 來源:中國儲能網 發布時間:2019-10-15 瀏覽:
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中國儲能網訊:2019年10月11-12日,第六屆儲能技術在分布式能源與微電網中應用高層研討會”在深圳召開。來自科研機構、設計院、新能源發電企業、電力公司、系統集成商、電池制造企業、電氣元器件企業、新能源制造企業、項目承包商、投融資機構等500余人參加了本次會議。

在會上,陽光電源股份有限公司光儲事業部儲能銷售中心規劃研究部總監周安如分享了主題報告《儲能系統集成關鍵技術與調頻輔助服務市場經驗分享》,以下為報告實錄:

周安如:大家下午好!今天我介紹的是儲能系統集成關鍵技術與陽光調頻方面的技術分享。

我主要報告四個部分:一是儲能系統典型解決方案、應用場景以及國內的市場分布;二是業內儲能系統集成設計關鍵技術;三是以廣東為例,對調頻輔助服務市場經驗分享;四是陽光電源儲能業務的介紹。

在風電和光伏滲透率不是很高的情況下,電力系統按照“兩個細則”運行,產生上一輪的電力體制改革,2006年11月國家電監委下了兩個指導原則,風光滲透率沒那么高的情況下,由于負荷的波動性,調峰、調壓、調頻、備用都依靠火電、水電、燃氣技術調節,且基本滿足負荷波動性需求,那個時候儲能應用也很少。隨著風光發電滲透率的提升,其發電波動性、間歇性和隨機性給電力系統的轉風慣量帶來了很大的影響,對頻率和電壓也有很大的擾動。另外,在我們的用戶側或客戶側,分時定價存在套利的可能性,2019年新一輪再降10%,經濟性更難做了,我們了解到目前只有部分省區可以做。

發電側、電網側、用戶側三個側,平滑新能源輸出,提高新能源消納,火、水燃儲聯合調頻,調頻資源緊缺的時候也需要加配儲能需要調峰,用戶側的峰谷套利,還有微網。儲能的應用主要是六個場景。

跟大家分享各場景的常規解決方案:

風、光儲,應用于大型風、光新能源電站,包括美國、澳大利亞、國內,便于集中布置、集中存儲、集中管理、統一調度。最近新疆、西藏、安徽的風電、江蘇的風電、山東的光伏,不管是發改委口、能源局出的政策都是示范性項目的政策,我們在別的論壇業內專家也達成了共識,2017年上網的光伏比較高,棄光給六七毛就差不多,電站的業主三毛多也還可以。但是大家可以思考,2020年、2021年以后光伏電價也就是三毛多,再加上通用電價加基礎電價上浮的機制,光伏+儲能必須進一步降成本,包括光伏自身降成本,也包括儲能本身降成本,否則這個產品可能沒有應用空間,寧可把電棄掉他也不會加成本,儲能配電現在五毛多。

第二個場景是水電、火電的調頻,有些省是基于兩個細則運行,有些省區建立了電力輔助市場運行規則,主要還是提高火電機組的調頻性能,同時也降低了煤耗和磨損。大家知道目前這個市場是廣東、山西、蒙西、京津唐電網,國內14個地區啟動了輔助市場運行規則,廣東現在是10塊多,山西是5到10,京津唐就五塊,蒙西0到8的范圍,大家很少聽到山東、福建有調頻項目,他們太少了,只有6到8塊,基本上沒有經濟性。

電網側,江蘇、河南是調峰資源緊缺的平衡,可以實現送端或受端的控制。

用戶側,2019年5月1日國家發改委下了文以后,各個省不管是發改委還是省級電網公司已經開啟新一輪降價,降到三到七分,市場可能還不太好,目前只有北京、上海、江蘇、湖北這些省市可以做。

交流、直流耦合的場景,這是微網,上午一位專家也分享了,以前在一些島嶼、供電不穩定的地區有這個需求,以前柴發是助理電源,柴發的成本高、環境污染,第三個特點是供電不穩定。加了光伏和儲能以后,可以回避這三個缺點。成本降低、供電穩定,同時環境也得到保護,特別是旅游區的需求比較大,交流側耦合都是兼容并網和離網模式,也支持多源互補,而且易擴展,適用于大型MW級以上的項目。直流側耦合一般是小型的項目。

這是五六個應用場景的典型解決方案。我們知道儲能系統電池本體是不安全的,即使著火,消防很難做什么,最關鍵的是預防,儲能集成顯得非常關。

高安全、高集成、高效率、更智能四個方面簡單跟大家分享一下陽光這方面的實踐。

1、高安全,我從四個方面和大家分享:一是電池BMS四級管理基礎,BMU、CMU、SMU,BMOU電芯的保護,實現產量小于3毫伏,溫度于1攝氏度。SMU保持電池RS485實現SOC精度控制3%以內、SOH精度控制在5%以內。

直流側的斷路保護,直流側4級分級斷路保護,模塊之間、電芯之間出現短路會有熔斷器,模組之間會有一些斷路器,開關盒有斷路保護,BCP熔斷器,PCS直流側熔斷器。

溫控,溫控很重要,電池本體不安全,最關鍵的是一致性的管理,溫控在其中很重要,上午一位專家也提到,溫度是充電倍率帶來的,我們陽光電源集裝箱內溫差可以控制在5攝氏度。

消防我們堅持的原則是安全是設計出來的,預防的前提是靠好的設計,堅持預防為主、消防結合,陽光主要是根據每個場景、每個客戶的特點提供種技術解決方案,陽光電源目前和位于合肥的中國科學技術大學國家火災重點實驗室基于火災動力學機制進行合作研發。

高效率,現在可做的項目部分省區的用戶側以及調頻,這兩個場景有積極性,效率就是積極性,提高1%的效率,可能提升IRR一定的百分點。

高集成,這里是以磷酸鐵鋰2.276MWh為例,PCS、RTE、溫控和消防都集成在一個集裝箱,陽光是多個方案包括儲能系統,最大可以做到3.3MWh,有些是集成在一個集裝箱,有些是電池倉和設備倉是分離的。

陽光PCS有以下特點,多機交流直并,高/低壓穿越,陽光是第一家在充電和放電兩側都可以實現高/低壓穿越功能的企業。SVG、99%的效率,VSG虛擬同步的功能,快速響應非常迅速、支持各種并離網模式。

更智能,高安全、高效率,實現以上三個技術就是更智能,智能是設備層、控制層、監控層。

陽光根據每個客戶的特點會制定容量管理策略,并進行建模、仿真,進行系統性的仿真最后交給客戶。這是故障的快速診斷、分析、定位,PCS和EMS具有錄播的功能,一旦發生故障迅速上傳到協控系統,監控系統會直接進行快速的診斷和定位。本地控制和遠程控制兼顧。

第三部分,以廣東市場為例和大家介紹一下陽光電源在調頻輔助服務市場方面的思考,2018年的8月31號,南方能監局發布了《廣東調頻輔助服務市場交易規則(試行)》,國內有六個省市線啟動調頻市場,出口單位和部門是不一樣的,他們制定的思路也不一樣,規則的市場化程度和理念均不相同,主要體現四點不同:一是市場主體;二是補償內容;三是補償的計算規則;四是排序規則。廣東分為調頻里程補償和能量補償,競價規則廣東采取歸一化的系數,調頻性能除以最大的調頻性能,規則的最后是采取價格優先進行排序,同時兼顧性能優先。據我們南方電網區域五個省市,只有廣東未來五年會有調頻的缺口,其他四個城市調頻需求可以基本滿足。

最后,跟大家介紹一下陽光電源的布局,陽光電源成立于1997年,一直深耕于電力電子領域,立志于成為清潔電力轉換技術全球領跑者;業務上,我們堅持市場協同、技術協同,我們的業務板塊主要涉及到光伏、儲能、風能、電動車,包括扶體、漂浮發電系統。應收,陽光電源去年是104億,今年肯定上了新臺階。

陽光電源累計發貨到全球60多個國家和地區,累計發貨超過87GW,鋰電池年產能5GWH,年產儲能變流器8GW,年系統集成6GW/6GWh。

陽光電源在全球累計實現800多個各應用場景儲能項目的集成(見PPT),具體各場景的典型項目分享如下:

發電側青海風儲、青海共和100MW、北美10MW等。

發電側調頻:山西兆光、山西河坡、佛山恒益等。

電網側:長沙、德國8.5MWh等。

用戶側:海螺水泥、揚子江船廠38.7MWh、西藏雙湖23.5MWh等。

好,由于時間原因,我的匯報分享就到這里。謝謝大家。

關鍵字:陽光電源 儲能系統集成

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