中國儲能網(wǎng)訊:11月24-26日,由湖南省工業(yè)和信息化廳、湖南省商務(wù)廳、長沙市人民政府、中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會聯(lián)合主辦,100余家機(jī)構(gòu)共同支持的湖南(長沙)電池博覽會暨第二屆中國國際新型儲能技術(shù)及工程應(yīng)用大會在長沙圣爵菲斯大酒店召開。此次大會主題是“新能源、新機(jī)遇、新高度”。
會議期間,組委會邀請了新風(fēng)光電子科技股份有限公司儲能產(chǎn)品總監(jiān)石廣保分享主題報(bào)告《高低壓儲能系統(tǒng)在不同場景下的應(yīng)用方案》。以下是發(fā)言主要內(nèi)容:
石廣保:尊敬的各位專家、各位領(lǐng)導(dǎo),大家好!我是新風(fēng)光的石廣保,很抱歉,由于疫情,不能當(dāng)面向各位專家和領(lǐng)導(dǎo)做一下匯報(bào)。
下面由我向各位領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)一下新風(fēng)光高低壓儲能系統(tǒng)在不同場景下的應(yīng)用方案。我的匯報(bào)主要分三部分內(nèi)容,第一部分是儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景,第二部分是高低壓儲能系統(tǒng)多場景應(yīng)用與實(shí)踐,第三部分是新風(fēng)光的介紹。
儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景主要還是三大側(cè),電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè),電源側(cè)主要是在國家的“雙碳”目標(biāo)下,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)新能源發(fā)電。新能源主要是風(fēng)電和光伏,而風(fēng)電光伏具有三性,波動性、間歇性和隨機(jī)性,這些不穩(wěn)定性給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來一些挑戰(zhàn),這樣就需要一些平衡裝置,儲能來做一些調(diào)節(jié),來保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前它可以應(yīng)用于各個環(huán)節(jié),主要用于咱們調(diào)峰、調(diào)頻和黑啟動等等。
儲能分類呢,主要分4類,也是目前市面上主要的一個分類方式,它主要參照了1個重要參數(shù),儲能時長。根據(jù)這一個來進(jìn)行劃分,儲能時長大于4小時一般稱為是容量型,這種主要是用于一些削峰填谷等等應(yīng)用場景。儲能時長一般處于1-2小時的稱為能量型,這種也是目前應(yīng)用最多的一種場景,主要是用于調(diào)峰調(diào)頻等等。另外還有一種是儲能時長15-30分鐘的稱為功率型,這種主要是用于調(diào)頻。還有一種是備用型,這種一般儲能時長是大于15分鐘,主要用于數(shù)據(jù)中心、通信基站等等。
這個表格是各省份的一個儲能配比和時長,這是不完全統(tǒng)計(jì)。這個表格我統(tǒng)計(jì)了好幾年發(fā)現(xiàn)三個特點(diǎn),可以說是三個規(guī)律,第一個特點(diǎn)是儲能時長越來越長了,不僅一小時兩小時,近兩年出現(xiàn)了三小時四小時。第二是統(tǒng)計(jì)的省份逐漸的從右往左越來越多。第三是配置的比例從5%-25%也是逐漸增加,比例也在增加,省份也在增多。
第二部分是高低壓儲能系統(tǒng)多場景的應(yīng)用實(shí)例,這是按直流1000伏來進(jìn)行配置的,用的 PCS是4臺630,組成升壓一體艙,電池倉是2.5兆瓦時,圖上方案是一臺升壓一體艙對應(yīng)一臺電池倉,這樣組成一個2.5兆瓦時系統(tǒng),多套進(jìn)行一個并聯(lián),達(dá)到需要的功率10兆瓦容量10兆瓦時,當(dāng)然這種配置也可以靈活組合,假如說我需要10兆瓦20兆瓦系統(tǒng),這樣我就用一個一體艙對應(yīng)兩個電電池艙就可以,或者兩個電池艙合并為一個5兆瓦時的電池艙。如果是直流1500伏的一個系統(tǒng),這樣我這邊的PCS就要換成1500伏的,電池艙再根據(jù)PCS配置做一些組合,組成一個直流1500伏的系統(tǒng)。高壓級聯(lián)方案是一個模塊對應(yīng)一個電池簇,這是天然解耦的,避免電池簇并聯(lián),也就避免了簇間環(huán)流,提高了電池的可靠性。交流側(cè)是各級進(jìn)行串聯(lián),達(dá)到需要的電壓10千伏或者35千伏,這塊與低壓的最大最明顯的一個區(qū)別就是沒有變壓器,不通過升壓變壓器來達(dá)到需要的電壓,而是 PCS直接達(dá)到需要電壓。高壓級聯(lián)方案單臺容量比較大,可以單簇控制,不需要變壓器,效率相應(yīng)的就提高了。單臺的容量10千伏一般就是2.5兆,就是2-5兆瓦,根據(jù)需要,可以使0.5c、1c或者是0點(diǎn)多少c,電池容量做相應(yīng)的改變,選不同的電芯,120、220或者280甚至現(xiàn)在推的320以上的電芯來組成不同的容量的一個配比。35千伏一般是單臺的功率6-20兆瓦,同樣電池也根據(jù)需要來進(jìn)行配比。
這是我們一個應(yīng)用現(xiàn)場,三相直掛,當(dāng)然四套就可以組成50兆瓦100兆瓦時,這是一個50兆瓦100兆瓦時,如果說我是100兆瓦200兆瓦時,可以用20兆瓦40兆瓦時這么一個單臺系統(tǒng),來進(jìn)行組合。
這是第三種應(yīng)用場景,作為應(yīng)急電源使用,目前主要是在煤礦、數(shù)據(jù)中心之類的,比如說煤礦,目前電源設(shè)計(jì)基本上都是雙回路供電,這種情況下感覺還不夠安全,所以說在設(shè)計(jì)中還要求第三方回路供電,第三方供電以前可能主要是運(yùn)用柴發(fā)供電或者是其他的,目前隨著“雙碳”目標(biāo)的提出,大部分就開始逐漸的向著一個儲能性的高壓應(yīng)急電源來轉(zhuǎn)變。高壓應(yīng)急電源和前面說的電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)配高壓電源相似,也是采用的交流側(cè)直接達(dá)到需要電壓6千伏或者10千伏,直流側(cè)也是天然解耦的,不會出現(xiàn)簇間環(huán)流的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),它也是單臺大容量等等,配置一般6千伏1-3兆瓦。這個圖很清晰的表達(dá)出這兩臺設(shè)備進(jìn)行配合的一個情況, 如果是靠柴油發(fā)電機(jī)供電,因?yàn)椴裼桶l(fā)電機(jī)的一個特性有慣性存在,不可能就是說像負(fù)荷需求上突增突減或者變?yōu)榱氵@么一個狀況,這樣就需要儲能來進(jìn)行配合。因?yàn)閮δ苷{(diào)節(jié)速度比較快,所以說兩個來配合可以滿足負(fù)荷的一個需求。
還有一個應(yīng)用場景是工商業(yè)應(yīng)用,工商業(yè)儲能,目前像低壓儲能方案,高壓級聯(lián)方案都可以應(yīng)用到工商業(yè),甚至兩種方案同時存在。高壓級聯(lián)和前面的相似。華電科工做了一個光儲充一體化的示范項(xiàng)目,還有高壓10千伏系統(tǒng),也有低壓400伏的系統(tǒng),可以是多種電壓等級。10千伏有一套2兆瓦1.6兆瓦時高壓級聯(lián)的系統(tǒng)。400伏有一套630千瓦1.26兆瓦時,另外還有屋頂光伏和充電樁等等。還有梯次利用這么一個多種電源形式組合的示范項(xiàng)目。這是一個現(xiàn)場的模型圖,屋頂光伏包括充電樁等等。這種可以用于大型工業(yè)園區(qū)、商場、政務(wù)樓宇等等。這是多種方式,采用的運(yùn)行模式是自發(fā)自用。
新風(fēng)光電子科技股份有限公司是世界5000強(qiáng)山東能源集團(tuán)旗下專業(yè)做電力電子的企業(yè),目前公司有700余人,在濟(jì)寧有生產(chǎn)基地,濟(jì)南和蘇州都有分公司以及研發(fā)中心,杭州有銷售公司。公司主要是圍繞5大類產(chǎn)品,像儲能變頻器或者是SVG等等。去年4月13號公司成功在科創(chuàng)板上市。在公司做產(chǎn)品的幾十年當(dāng)中,我們深刻地感受到產(chǎn)品的質(zhì)量是非常重要的。經(jīng)過統(tǒng)計(jì),現(xiàn)場的一個質(zhì)量問題可以說是百分之60-80的問題全是線路板引起的,所以說我們公司花了大力氣來進(jìn)行線路板生產(chǎn)的升級,目前建有10萬級的凈化車間,像線路板的焊接、測試、噴涂三防漆等等,這都是一些自動化生產(chǎn)線來生產(chǎn)。
公司也深刻感受到產(chǎn)品的質(zhì)量在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)非常重要,所以說在做研發(fā)的時候,需要模擬現(xiàn)場的一些環(huán)境模擬設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室,公司目前建有13個實(shí)驗(yàn)室,比如模擬鹽霧環(huán)境,模擬現(xiàn)場環(huán)境溫度,抗雷擊測試,還有一些失效分析等等。公司也很注重創(chuàng)新平臺的建設(shè)。目前建設(shè)有1個院士工作站,1個博士后創(chuàng)新基地,還有省級的2個實(shí)驗(yàn)室和8個中心,這個平臺也孵化出一些技術(shù),獲得了國家技術(shù)發(fā)明二等獎,國家科技進(jìn)步二等獎等等。
公司在芒果館設(shè)立了一個展位T91,歡迎各位專家領(lǐng)導(dǎo)蒞臨指導(dǎo),謝謝。