中國儲能網(wǎng)訊:6月19—20日,由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會聯(lián)合江蘇省電機工程學會、全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標準化技術(shù)委員會、中國能源建設集團江蘇省電力設計院有限公司等單位聯(lián)合召開的“第三屆全國電網(wǎng)側(cè)暨用戶側(cè)儲能技術(shù)應用高層研討會”在蘇州市太湖假日酒店舉行。來自電網(wǎng)公司、設計院、系統(tǒng)集成商、電池生產(chǎn)企業(yè)、投融資機構(gòu)等單位的280余位嘉賓出席了本次研討會。
會議期間,國網(wǎng)湖南綜合能源服務有限公司項目經(jīng)理劉標分享了主題報告《長沙電網(wǎng)側(cè)儲能電站建設概況及應用規(guī)劃思考》,以下是演講全文:
劉標:各位專家、各位同行上午好,我是來自國網(wǎng)湖南綜合能源服務公司的劉標,今天給大家匯報的題目是《長沙電網(wǎng)側(cè)儲能電站建設概況及應用規(guī)劃思考》。匯報內(nèi)容主要分為四個部分,第一個是儲能電站建設的必要性,第二是建設概況,第三、第四部分主要是儲能電站近期的投運情況以及未來的應用規(guī)劃。
長沙電池儲能電站建設的必要性基于湖南電網(wǎng)現(xiàn)在的情況。湖南電網(wǎng)人均裝機量只有全國平均水平的一半,它的調(diào)峰能力比較差,抽水蓄能占比低。在2018年,湖南的最大峰谷差達到58%,長沙達到60.5%。而隨著用電量的持續(xù)增長,峰谷差持續(xù)增大,每年增長達到11.9%。而隨著光伏和風電的持續(xù)快速發(fā)展,間歇性并網(wǎng)導致湖南電網(wǎng)的穩(wěn)定性難度增加。2017年,祁韶特高壓直流入湘,導致了受端快速響應的不足?;谶@些問題,湖南電網(wǎng)在2018年建立了長沙電池儲能電站。長沙儲能電站建設的意義在于儲能電站,能夠滿足現(xiàn)在湖南電網(wǎng)調(diào)峰的需求,具有調(diào)峰調(diào)頻功能,從而提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性和靈活性。長沙電網(wǎng)側(cè)儲能電站主要是響應了國網(wǎng)三型兩網(wǎng)的建設,同時把它作為一個示范性的工程,從而促進“電網(wǎng)側(cè)示范引導、用戶側(cè)主體發(fā)展,電源側(cè)協(xié)同推進”。
第二部分講一下長沙電池儲能電站建設概況。長沙電池儲能電站是從2018年5月份去現(xiàn)場進行實地調(diào)研,主要去了江蘇鎮(zhèn)江等地方,對電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)分別進行了調(diào)研。在接下來的三個月進行了項目的前期規(guī)劃,2018年8月份進行上會,確定以綜合能源服務公司作為投資主體。9月份和10月份主要是做了項目總承包、分包招標的計劃,10月份開始建設三個儲能站,榔梨、延農(nóng)、芙蓉在今年1月份、3、4月份進行了并網(wǎng)調(diào)試。榔梨站是在4月份正式投運,延農(nóng)和芙蓉站是在6月正式投入運行。
儲能電站容量的配置是根據(jù)長沙電網(wǎng)現(xiàn)有電網(wǎng)容量以及尖峰電力負荷缺口決定的,包括平抑負荷峰值1.8%和3%兩種方案,最后考慮到長沙電網(wǎng)迎峰度夏尖峰負荷,以及前期投資成本、運營等綜合因素,最終選擇了1.8%的方案,容量為120兆瓦和240兆瓦時。當初設計的投資金額是8.4億,后期是沒有達到8億。一期建設不到4億,后面會有一些具體的數(shù)據(jù)。
電池儲能技術(shù)的選型,考慮了江蘇和河南電網(wǎng)側(cè)的儲能電站的建設。現(xiàn)在,中國的儲能電池主要有鉛炭電池、鉛酸電池以及鋰電池,根據(jù)實地調(diào)研最終選擇了磷酸鐵鋰電池。磷酸鐵鋰電池安全性比較高,從響應速度、循環(huán)壽命等綜合因素來看都是比較好的。
電池儲能電站選了17個配電站作為備用抵制,一期工程選在芙蓉、榔梨和延農(nóng),電網(wǎng)負載率都達到了90%以上,局部地區(qū)有些甚至超過102%,這是一期的三個儲能電站的實際地址,分布在城東、城西和市中心。
長沙儲能電站的建設運營模式,電池本體是租賃模式,其他的設備是采購的模式。運營模式是采用背靠背的租賃模式,一期項目60兆瓦和120兆瓦時,總投資金額3.56億元。綜合能源公司作為項目法人,將儲能電站租賃給湖南省電力公司,省電力公司通過調(diào)峰調(diào)頻一些輔助服務來減少電網(wǎng)側(cè)的一次投資以及電網(wǎng)穩(wěn)定性的保護。三個儲能站的招標模式采用了總承包模式,然后再把總承包分成三個小包,每個小包的中標人是不一樣的。
三個儲能站中,榔梨和延農(nóng)為全預制艙,包括BMS、EMS和PCS以及10kv所用變以及10kv高壓配電室,上面是設計效果圖,下面是實景圖。
芙蓉電站采用的是站內(nèi)布置方式,也就是室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)模式。這種模式能夠防止儲能電站的噪聲外擴,工作環(huán)境會更好,工作狀態(tài)更佳、效率更高。這是芙蓉電站的效果圖,實際的這個基本一模一樣。芙蓉電站的單體容量目前應該是最大的,26兆瓦、52兆瓦時,配備了毫秒級電源響應系統(tǒng)。
調(diào)度控制方案主要是在省調(diào)系統(tǒng)中開發(fā)了儲能電站控制模塊,本著安全第一,突出示范的原則,科學合理調(diào)度,迎峰度夏,移峰填谷。儲能調(diào)度模塊具有三大功能,大數(shù)據(jù)挖掘,日前運行情形,能夠把電網(wǎng)的指令根據(jù)三個電站的電荷狀態(tài)和能效狀態(tài)進行充放電,進行指令分解??梢詮臐M充變成滿放,平滑精切。
安全性主要是從幾個方面的考慮,一是選用了安全性高的磷酸鐵鋰電池,二是采用了七氟丙烷自動滅火系統(tǒng)。芙蓉站因為是室內(nèi)布置,還采用了室內(nèi)二次消防水噴淋系統(tǒng)。電池預制艙里面還配備一些全新的新風設計。
長沙電池儲能電站從2018年10月份建設到2019年4月份正式運行,總共花了半年時間。從經(jīng)驗來看主要有以下幾個,一個是統(tǒng)籌規(guī)劃,作為一個系統(tǒng)內(nèi)的單位,能夠比較好的解決每個流程所負責的事情,各單位協(xié)同工作,能夠比較快的完成項目工作。其次,工程管理是比較高標準的,在并網(wǎng)前進行了多次的設備檢測調(diào)試,并網(wǎng)后進行了AGC、AVC的能效試驗。背靠背租賃模式方面在國內(nèi)屬于首創(chuàng),招標模式多點開花,引入了更多的社會資本,為二期項目的跟進,以及湖南電網(wǎng)后面規(guī)?;膬δ茈娬窘ㄔO提供更好的社會資源。
當然,整個建設過程中也出現(xiàn)了一些問題,首先并不是所有的電池pack包都達標,調(diào)試過程中,滿充滿放的時候發(fā)現(xiàn)個別電池出現(xiàn)了過壓、過溫,導致電站降功率運行。同時,招標中沒有明確規(guī)定三個主體設備的通訊端口和通訊歸約。榔梨站調(diào)試運行的時候發(fā)現(xiàn),如果將儲能站的監(jiān)測數(shù)據(jù)直接導到主網(wǎng),會引起主網(wǎng)監(jiān)測卡頓,后面我們要建立一個儲能電站監(jiān)測中心。
第三部分主要簡單介紹下電池儲能電站的近期投運情況。因為電網(wǎng)側(cè)沒有這樣的專業(yè)人員,所以采用招標模式,請了三個運維隊伍,對第一年進行運維、積攢經(jīng)驗,對長沙公司以及綜合能源服務公司做一個培訓,也為后來的運維做更好的積累?,F(xiàn)在是采取24小時有人值守,三班倒。
這張表是儲能電站的充放電模式,芙蓉站因為它是6月10號之后才正式交界投運的,所以它的綜合效率數(shù)據(jù)意義不大。三個站都是一天一充一放,但都不是滿充滿放的狀態(tài)。榔梨站運行的時間比較長,充放電達到了一千多兆瓦。延農(nóng)站是6月初正式投運,大概運行了十多天。綜合能量效率都比較高,將近90%左右。
從現(xiàn)在運行方面出現(xiàn)的一些問題,因為沒有進行比較好的深化和歸納總結(jié),就把問題直接列上來了。在榔梨站運行一段時間以后,SOC出現(xiàn)偏差,所以每個月都會做一個重新的標定。在最近延農(nóng)站充電的時候個別電池出現(xiàn)了無警告充電閉鎖,后來查出來是電壓偏高,后來找到廠家,可能是BMS的主動均衡功能沒有控制的很好。BMS出現(xiàn)bug導致充放電不完全沒有完成指標。再一個就是空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)問題,這個問題暫時還沒有解決。
第四部分,應用規(guī)劃。短期招標運維后,所有的儲能電站都是歸長沙的地調(diào)公司直接調(diào)用運行的,后面都會采用自動無人值守的方式。雖然是省電力公司投的錢,但是這個項目肯定是一個示范性的項目,現(xiàn)在儲能電站在電網(wǎng)側(cè)盈利的方式不明顯,對于運營、投資模式也在需要進一步深化。
長沙儲能電站二期的工程建設,也是60兆瓦、120兆瓦時,現(xiàn)在確定是建在6個110kv變電站周邊,主要采用磷酸鐵鋰技術(shù)路線,同時會試點全釩液流電池的儲能系統(tǒng)。因為現(xiàn)在全國都在做云平臺的技術(shù),泛在電力物聯(lián)網(wǎng),將來會結(jié)合這個技術(shù)做一個更大規(guī)模的聚合式的儲能電站,把儲能的電站利用到電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整上面來。
前面有專家提到三站合一和多站融合,芙蓉站已經(jīng)把三站合一的結(jié)構(gòu)做好了,是跟騰訊公司合作的數(shù)據(jù)中心站,具體的進展本人也不是很清楚,所以就不在這里詳細匯報了。
謝謝各位,我的匯報完畢。