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湖南綜合能源劉標:長沙電網側電池儲能電站建設經驗與思考

作者:中國儲能網新聞中心 來源:中國儲能網 發布時間:2019-05-22 瀏覽:次
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178时时彩计划群 www.rhnbd.icu 中國儲能網訊:4月24-26日,由中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會主辦的第九屆中國國際儲能大會在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月26日上午的“儲能電站與技術應用(四)“專場,國網湖南綜合能源服務有限公司項目經理劉標在會上分享了主題報告《長沙電網側電池儲能電站建設經驗與思考》,以下為演講實錄:

劉標:各位專家,各位同行,下午好!因為我們公司羅總臨時有事情,沒有出席這個會議,所以我在這里給大家做一個簡單的匯報。

我報告的題目是“長沙電網側電池儲能電站建設經驗與思考。

我的介紹分四部分:長沙電網測儲能電站建設必要性、建設概況、建設經驗和思考。

第一部分,湖南電網現狀,峰谷差大,2018年,最大峰谷差達到58%,長沙地區60.5%。同時在湖南的電網裝機過程中,抽水蓄能可調峰的水電站會比較少,調峰能力比較差,低谷的棄電問題比較嚴重,高峰時期的電力供應不足問題會非常明顯。而且峰谷差是逐年增大的,據統計現在以每年11.9%的增長速度在繼續增加。

湖南現在在新能源、光伏和風電方面發展也非???,新能源的快速增長并網,對電網的沖擊越來越大,破壞需要一個支撐性的電源穩住電網的穩定運行。2017年的時候,為了把清潔能源從西北地區運輸過來,通過一個特高壓運輸過來,基于這些問題,湖南電網迫切需要在長沙這個地方建立一個儲能電站。

儲能行業發展過程中,一個是產能過剩,一個成本的快速下降,2018年的時候,江蘇、河南、湖南等地區都大力開展了儲能電站建設的情況,儲能電站在電網側主要有削峰填谷、調頻調壓以及其他輔助的功能,能夠保證電網的穩定性和靈活性的運行,促進新能源的消納。

第二部分,長沙電網側儲能電站的建概況。

電池儲能電站容量配置,基于以下幾個方面,一是長沙電網巔峰負荷下存在電力缺口。二是應用場景,后期的應用主要是應用在削峰填谷以及調頻一些方面的。三是考慮到投資成本以及運營收入以及成本的匹配。四是作為示范性的儲能電站,規模既不能太小、也不能太大,在很沒有掌握很好的運輸情況下可能發展不出最好的運輸經營的情況。最終我們制定了兩個方案,分別是平抑負荷峰值1.2、3%的方案,根據長沙電網的電網設計,最終選擇了平抑負荷峰值1.8%。

電池儲能的技術選型,主要參考了江蘇、河南的電池選型的方案。在現在規?;拇⒛艿繒窘ㄉ韞討?,在電網側主要考慮的是儲能電池的安全性、響應速度、循環壽命、利用效率、可行性以及初始的投資因素。最終我們選擇了磷酸鐵鋰電池,一個是他的方案比較成熟,二是他的安全系數是會比較高的,比三元鋰電池的安全系數更高一些。

電池儲能電站的選擇,一個是考慮到并網的方便性,現在這些選址在120千伏和110千伏的變電站的周圍,選址的考慮原則,是不是存在過載和重載的問題,后期過程中遇到的問題是否是容易得到解決的,還有示范作用,建在哪個地方的示范作用會更明顯?;謖廡┪頤親雋艘黃諳钅?,一期項目的總容量是12萬千瓦時,總功率是6萬千瓦,選擇了三個地方。芙蓉站在長沙的主城區,榔梨和延農在周邊,都存在非常嚴重的卡脖子問題。

電池儲能電站建設與運營模式,一期我們的項目是6萬千瓦和12萬千瓦時,總投資大概是4億元人民幣,我們采用的項目運營模式是,電池是作為租賃的模式,我們的電站也是租賃的模式。綜合能源服務公司作為儲能電站的法人,通過租賃電站生產商的電池,通過引入社會資本來投資到湖南的電網建設。綜合能源服務公司再把儲能電站租賃給省電力公司,省電力公司通過儲能電站對電網進行調頻調壓的過程。

我們的招標相當于,每個儲能電站作為一個大包,再分三個子包,就是電池設備、PCS的其他二次設備,作為三個子包的,每個電池生產商、電池供應商都可以去投保,只要具備資格都可以投保,在同一個儲能電站中只能中一個指標。通過多點開花的作用,能夠保障電站的快速建設以及后期的穩定運行。

在建設的一期項目中,榔梨站和延農站,采用的全預制艙的室外布置,包括儲能的電池系統、BMS系統以及(PPT)系統,還有總控室的EMS系統,還配備了10千伏的高壓配電室。(PPT)這是現場圖、這是實體圖。

相比榔梨站和延農站,芙蓉站采用了三層的鋼架結構,更好的空間式布置,能夠更好的,在主城區能夠節約空間,能夠避免儲能電站的噪聲外擴,一些相關設備會免遭風雨侵襲,在儲能電站的工作環境更好,工作狀態會更佳、效率更高一些。毫秒級電源響應系統,快速精確、出力及時,可確保電網安全運行,在國內現在已經建好是單體容量最大的一個儲能電站。

長沙電網側的儲能電站是通過分散布置、集中控制的,調度模式主要是在長沙省調D5000系統中開發儲能電站控制???,調度數據網連接儲能電站EMS,EMS控制儲能電站充放電的過程。這個過程從電網指令下達以后,充放電大概只有200毫秒的時間。這個??櫓饕墓δ?,有三個比較好的特點:大數據挖掘,可以根據負荷的走勢生成一個計劃運行曲線,對儲能電站什么時候充放電會有更好的預測。有一個智能協同的特點,在電網的總指令下達以后,這個??榛嵐顏飧鮒噶罘紙獬珊芏嘈≈噶?,分發給各個儲能電站再進行充放電。

儲能電站的安全性,剛剛前面專家詳細介紹了儲能相關設施的安全,安全是儲能電站的重中之重。從2017年8月到現在,韓國的一個儲能相關設施發生了21起起火事件,前幾天美國也發生了一個儲能設施的起火事件,所以安全對儲能電站是最為重要的重中之重。在長沙儲能電站的安全性方案,我們首先采用的是磷酸鐵鋰電池,在高溫運行下穩定性還是很高的,不容易發生起火,運行也是比較穩定的。在電池端配備了一個溫度?;げ嚳藍搪返牟饈?、自我故障的診斷,同時電池簇、電池單元之間也具備防火的設計。在艙體里面也布置了自動滅火系統,這個系統能夠實現火災的自動探測、自動控制、氣體自動滅火的功能。

這張PPT是對長沙電網側儲能電站總體的概括。長沙儲能電站從218年5月份開始實際調研,到江蘇、鎮江等地實際調研,接下來兩個月里面完成了項目的可行性分析,對于這個儲能電站的容量配置以及規模的大小、選址都進行了具體的分析和勘定,在接下來的8月份里面,省公司批示,省綜合能源服務公司作為主體做這個事情。9月里面主要完成了總單位的招標和定標工作,以及電池租賃合同簽訂以及定標等一些其他的工作。從10月份開始,最終簽訂了一個PCS相關的合同。10月中旬開始了正式的開工工作,現在為止大概半年時間,榔梨站和延農站完成了并網試運行工作,完成所有的調試工作了,現在在做最后的削缺工作,把電站全部交給電網去運行了。芙蓉站從23號已經開始并網試運行了,接下來的5月份也會試運行完畢,等到馬上要過來的暑假的高峰期,就會起到非常好的調峰的作用。

第三部分、第四部分,主要是基于前面的建設概況,對它進行經驗的總結和思考。

第三部分,電池儲能建設概況。

首先,長沙儲能電站是在湖南省的電力公司統籌下來建立的,能夠在一年之內迅速建成完離不開前期精細的規劃以及其他多單位的協同合作。同時,通過一些租賃的運營方式和電站租賃運營模式,降低了前期的資本投入,加快了項目的建設情況,保證這個項目能夠快速的運行。通過創新的招標模式,將大包分為三個子包,引入了更多的社會資源、社會資本,為長沙儲能電站二期的建設引入更多的社會資源來做這個事情更好一些。

當然在快速建設和運營的過程里也出現了一些問題,首先,在某些部分電池里面出現了電芯組裝Pack包出現一些問題,沒有達標,導致在調試過程中出現電芯過壓、過溫,導致整站滿功率充放電時,個別電池堆被迫降功率運行,或者出現PCS待機問題。第二個,是招標中沒有明確EMS、PCS、BMS各部分間的通訊規約及通訊端口,導致后續做了一些調整。第三個,儲能電站由于它的數據量比較大,如果直接接到主網里面去做一個主網的監控的話,主網端其他的監控數據可能就會受影響,監控錄像就會有卡頓的問題,這也是很重要的問題。

第四部分,電池儲能電站發展思考。

首先所有考慮里面安全是最重要的,首先要全方位、全過程的安全防控體系,在儲能電站前期的項目實施之前,這是一個預定的規劃,這個項目的計劃是怎么樣的,后期的安裝、運維過程中也會出現一些問題,這些問題都要集中考慮進去。系統設計以及后面的項目建設完畢以后有一個風險評估,這也是要做的,三個過程要相互結合的,保證全方位安全的重要性。

在安全的前提下,現在大家都在建儲能,儲能究竟有什么效益,應用的效益在哪里,我們要把這種應用收益量化,量化以后才能建立一個評價體系,這對于后期儲能電站的建設具有重要的指導意義。這種量化,必須要完善現在的輔助服務市場,前幾天好像廣東省就頒布了一個市場交易的響應,應該是20元/千瓦/天。第四個問題就是,在現有的電網系統里面可能專業的儲能人才儲備還是不夠的,更多要引入專業的儲能人才,同時對其他的人才加強一些儲能方面的培訓。后期的儲能電站,是否要納入輸電成本這個問題到現在國家的政策以及電網方面還是沒有具體的結果的。

儲能電站作為一個新生的事物,在2018年蓬勃發展,現在還沒有關鍵的技術規劃、相關標準的體系建設還沒有完成,所以需要需要在已經建好的電站中,運營過程中、建設過程中出現了什么問題,故障標準怎么制定這些是重要的。等到儲能電站發展到一定程度的時候,如果出現多個儲能電站,這種監控,是否建立一個專門的監控中心,這是一個值得考慮的問題,我們湖南電網專門建立了監控中心。我們現在也在做泛在電力物聯網,專門建立一個系統,有一個端口專門留給儲能的,把這個數據放在泛在電力物聯網里面,為構建“三型兩網”做一個重要的技術支撐。

我的報告就是這些。謝謝各位!

(本文根據演講錄音整理,未經演講人本人審核)

關鍵字:儲能大會

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