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阳光电源:储能系统集成关键技术与调频辅助服务市场经验分享

2022-10-23 12:11:17 1335

摘要:【能源人都在看,点击右上角加"关注"】“2019年10月11-12日,第六届储能技术在分布式能源与微电网中应用高层研讨会上,阳光电源股份有限公司光储事业部储能销售中心规划研究部总监周安如分享了主题报告《储能系统集成关键技术与调频辅助服务市场...

【能源人都在看,点击右上角加"关注"】

2019年10月11-12日,第六届储能技术在分布式能源与微电网中应用高层研讨会上,阳光电源股份有限公司光储事业部储能销售中心规划研究部总监周安如分享了主题报告《储能系统集成关键技术与调频辅助服务市场经验分享》,以下为报告实录:

周安如: 大家下午好! 今天我介绍的是储能系统集成关键技术与阳光调频方面的技术分享。

我主要报告四个部分: 一是储能系统典型解决方案、应用场景以及国内的市场分布; 二是业内储能系统集成设计关键技术; 三是以广东为例,对调频辅助服务市场经验分享; 四是阳光电源储能业务的介绍。

在风电和光伏渗透率不是很高的情况下,电力系统按照“两个细则”运行,产生上一轮的电力体制改革,2006年11月国家电监委下了两个指导原则,风光渗透率没那么高的情况下,由于负荷的波动性,调峰、调压、调频、备用都依靠火电、水电、燃气技术调节,且基本满足负荷波动性需求,那个时候储能应用也很少。 随着风光发电渗透率的提升,其发电波动性、间歇性和随机性给电力系统的转风惯量带来了很大的影响,对频率和电压也有很大的扰动。 另外,在我们的用户侧或客户侧,分时定价存在套利的可能性,2019年新一轮再降10%,经济性更难做了,我们了解到目前只有部分省区可以做。

发电侧、电网侧、用户侧三个侧,平滑新能源输出,提高新能源消纳,火、水燃储联合调频,调频资源紧缺的时候也需要加配储能需要调峰,用户侧的峰谷套利,还有微网。 储能的应用主要是六个场景。

跟大家分享各场景的常规解决方案:

风、光储,应用于大型风、光新能源电站,包括美国、澳大利亚、国内,便于集中布置、集中存储、集中管理、统一调度。 最近新疆、西藏、安徽的风电、江苏的风电、山东的光伏,不管是发改委口、能源局出的政策都是示范性项目的政策,我们在别的论坛业内专家也达成了共识,2017年上网的光伏比较高,弃光给六七毛就差不多,电站的业主三毛多也还可以。 但是大家可以思考,2020年、2021年以后光伏电价也就是三毛多,再加上通用电价加基础电价上浮的机制,光伏+储能必须进一步降成本,包括光伏自身降成本,也包括储能本身降成本,否则这个产品可能没有应用空间,宁可把电弃掉他也不会加成本,储能配电现在五毛多。

第二个场景是水电、火电的调频,有些省是基于两个细则运行,有些省区建立了电力辅助市场运行规则,主要还是提高火电机组的调频性能,同时也降低了煤耗和磨损。 大家知道目前这个市场是广东、山西、蒙西、京津唐电网,国内14个地区启动了辅助市场运行规则,广东现在是10块多,山西是5到10,京津唐就五块,蒙西0到8的范围,大家很少听到山东、福建有调频项目,他们太少了,只有6到8块,基本上没有经济性。

电网侧,江苏、河南是调峰资源紧缺的平衡,可以实现送端或受端的控制。

用户侧,2019年5月1日国家发改委下了文以后,各个省不管是发改委还是省级电网公司已经开启新一轮降价,降到三到七分,市场可能还不太好,目前只有北京、上海、江苏、湖北这些省市可以做。

交流、直流耦合的场景,这是微网,上午一位专家也分享了,以前在一些岛屿、供电不稳定的地区有这个需求,以前柴发是助理电源,柴发的成本高、环境污染,第三个特点是供电不稳定。 加了光伏和储能以后,可以回避这三个缺点。 成本降低、供电稳定,同时环境也得到保护,特别是旅游区的需求比较大,交流侧耦合都是兼容并网和离网模式,也支持多源互补,而且易扩展,适用于大型MW级以上的项目。 直流侧耦合一般是小型的项目。

这是五六个应用场景的典型解决方案。 我们知道储能系统电池本体是不安全的,即使着火,消防很难做什么,最关键的是预防,储能集成显得非常关。

高安全、高集成、高效率、更智能四个方面简单跟大家分享一下阳光这方面的实践。

1、高安全,我从四个方面和大家分享: 一是电池BMS四级管理基础,BMU、CMU、SMU,BMOU电芯的保护,实现产量小于3毫伏,温度于1摄氏度。 SMU保持电池RS485实现SOC精度控制3%以内、SOH精度控制在5%以内。

直流侧的断路保护,直流侧4级分级断路保护,模块之间、电芯之间出现短路会有熔断器,模组之间会有一些断路器,开关盒有断路保护,BCP熔断器,PCS直流侧熔断器。

温控,温控很重要,电池本体不安全,最关键的是一致性的管理,温控在其中很重要,上午一位专家也提到,温度是充电倍率带来的,我们阳光电源集装箱内温差可以控制在5摄氏度。

消防我们坚持的原则是安全是设计出来的,预防的前提是靠好的设计,坚持预防为主、消防结合,阳光主要是根据每个场景、每个客户的特点提供种技术解决方案,阳光电源目前和位于合肥的中国科学技术大学国家火灾重点实验室基于火灾动力学机制进行合作研发。

高效率,现在可做的项目部分省区的用户侧以及调频,这两个场景有积极性,效率就是积极性,提高1%的效率,可能提升IRR一定的百分点。

高集成,这里是以磷酸铁锂2.276MWh为例,PCS、RTE、温控和消防都集成在一个集装箱,阳光是多个方案包括储能系统,最大可以做到3.3MWh,有些是集成在一个集装箱,有些是电池仓和设备仓是分离的。

阳光PCS有以下特点,多机交流直并,高/低压穿越,阳光是第一家在充电和放电两侧都可以实现高/低压穿越功能的企业。 SVG、99%的效率,VSG虚拟同步的功能,快速响应非常迅速、支持各种并离网模式。

更智能,高安全、高效率,实现以上三个技术就是更智能,智能是设备层、控制层、监控层。

阳光根据每个客户的特点会制定容量管理策略,并进行建模、仿真,进行系统性的仿真最后交给客户。 这是故障的快速诊断、分析、定位,PCS和EMS具有录播的功能,一旦发生故障迅速上传到协控系统,监控系统会直接进行快速的诊断和定位。 本地控制和远程控制兼顾。

第三部分,以广东市场为例和大家介绍一下阳光电源在调频辅助服务市场方面的思考,2018年的8月31号,南方能监局发布了《广东调频辅助服务市场交易规则(试行)》,国内有六个省市线启动调频市场,出口单位和部门是不一样的,他们制定的思路也不一样,规则的市场化程度和理念均不相同,主要体现四点不同: 一是市场主体; 二是补偿内容; 三是补偿的计算规则; 四是排序规则。 广东分为调频里程补偿和能量补偿,竞价规则广东采取归一化的系数,调频性能除以最大的调频性能,规则的最后是采取价格优先进行排序,同时兼顾性能优先。 据我们南方电网区域五个省市,只有广东未来五年会有调频的缺口,其他四个城市调频需求可以基本满足。

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