电力储能与微电网

1电力储能与微电网刘晓露2015-5-12目录2一、认识与理解二、实践与应用三、展望与建议（一）储能（二）微电网3大型可再生能源并网电站：集中—大规模—超高压—远距离输送。一年的线损约2个三峡的发电量；灾备需求响应缓慢。分布式可再生能源微电网：分布式—结合需求—就地消纳—智能微网—多能互补—综合利用。当前作为大电网的有益补充，后续会迎来一个发展期。一、认识与理解一、认识与理解4（一）可再生能源微电网分类独立型微网联网型微网5独立微电网边远无电地区微电网海岛微电网电网未覆盖的农村边远地区家庭供电不可靠的小水电地区以前送电到乡或无电地区电力建设已经建成但供电能力大大下降的直流总线光伏/风光互补村落电站近岸海岛开发5、在将来还可以很容易地同大电网或相邻其它交流总线微电网并网。一、认识与理解（二）独立型微电网1、尽量减少柴油发电机的使用，降低供电成本。2、与传统的直流总线微电网相比，交流总线微电网更高效、更灵活，更适合于多种可再生能源发电系统的接入。3、供电半径宽，易于扩容。4、通过从发电到用电的能量管理系统可以做到实时的供需平衡。联网型微电网城镇负荷中心电网末端微电网3、与公共电网联网运行时，并网点的交换功率和时段可控，且有利于微电网内电压和频率的控制。一、认识与理解（三）联网型微电网1、通过微电网形式提高可再生能源的消纳能力，功率渗透率可达50%以上。2、微电网应具有很强的调节能力，能够与大电网友好互动，平抑可再生能源波动性，消减电网峰谷差，替代或部分调峰电源。7、在电网末端可以提高供电保证率，改善供电电能质量，延缓电网改造扩容，节约电网改造投资。8、与其他清洁能源和可再生能源不同利用形式结合，可同时解决当地热水、供热、供冷和炊事用能问题。5、可孤岛运行，保障本地全部负荷或重要负荷的连续供电。6、延缓电网改造，不增加甚至减少电网备用容量。4、在微电网自发自用电量效益高于电网购电时，或在公共电网不允许“逆功率”情况下，可有效提高自发自用电量的比例，避免弃光，提高效率。目录7一、认识与理解二、实践与应用三、展望与建议（一）储能（二）微电网8电力供应需求达到电力供应和需求的平衡平抑大量新能源接入电网产生的波动微电网中子网运行的必备部件，独立微电网夜间供电保障提供后备电源，提高用户及关键设备供电可靠性平衡电网的峰谷差，使电网更高效运行调频及调压，提高电网供电质量二、实践与应用-储能1、储能在电网中的作用管式胶体铅酸蓄电池完全按德国DIN标准设计、制造。适合于削峰填谷、夜间持续供电、备用电源等充放电速度要求不高的场景。HEL长寿命电池采用新型板栅设计，采用碳添加剂技术，PSOC工况下循环寿命得到较大提升。适合于削峰填谷、备用电源等场景。铅碳电池采用复合碳添加剂技术，新型板栅合金与结构具有长循环寿命、高倍率特性。适用于电力储能，削峰填谷。卷绕铅酸蓄电池单体容量可达100AH。采用纯铅薄极板，高倍率、极端温度条件下使用优势明显。适用于电能质量治理等瞬间出力场景。锂离子电池采用磷酸铁锂正极材料。具有高比能量、高比功率、较长循环寿命等优点。适用于调峰调频、平抑波动等响应速度较高的场景。混合储能系统通过高效合理的储能系统调度与管理技术，延长系统使用寿命。二、实践与应用-储能2、双登储能技术分类介绍10储能作为电力储能设备，通过单位KWh储能成本评价，可以直观的评价该储能技术在应用中的经济效益。只有在ROP1的情况下，该储能系统才具有使用的经济效益，系统才能盈利。二、实践与应用-储能3、储能系统经济效益评价方式储能技术的安全性、经济性至关重要。安全性高（事故概率低）；蓄电的经济效益高（价格低、寿命长、能量转换效率高、比能量高、易维护）；比功率高；环境友好。从目前来看，不存在“昀理想电池”，各项要求难以全满意。而是根据不同的应用特性来选择某种相对更为切合的储能技术。双登储能技术商业评价表参数铅酸锂电2014年2016年2014年2016年DOD寿命(次数）60%240045005000800080%18003000　　90%　　20004000系统成本（元/kwh)120090025001500充放电条件0.3C充、0.2C放1C充放二、实践与应用-储能4、双登储能技术研发目标12项目位于张家口市张北县和尚义县境内，是目前世界上昀大的风光储输示范项目。一期配有60MWh锂电、12MWh铅酸储能等。储能系统用于项目内光伏和风能发电的能量管理、平抑波动及电网调频调压的综合控制调度。双登提供部分铅酸储能系统总包解决方案，包含电池、BMS及PCS。其中双登2V2500Ah胶体铅酸蓄电池1344只，总储能容量6MWh。①国网张北一期风光储示范工程二、实践与应用-储能5、储能应用案例该项目位于青海祁连央隆乡，属离网光伏电站系统，配置3MWp光伏、1.2MWh锂电池及4MWh铅酸蓄电池。由锂电池与铅酸电池组成混合储能系统，铅酸系统作为主储能单元，负责夜间供电保障；锂电系统作为白天光伏发电支撑单元，二者互补运行。双登在该项目中提供4MWh集装箱式移动管式胶体铅酸储能系统。②中广核祁连微网光伏电站二、实践与应用-储能5、储能应用案例14该电站配置9.261MWp光伏，3MWh锂电池及28MWh铅酸蓄电池，与共和县目前的小水电组成微电网供电系统，用于解决共和县冬季供电的稳定性问题。采用微电网能量管理系统，实现系各个系统的协调运行控制。系目前全球昀大的离网电站。双登提供其中的14MWh铅酸储能系统，由7008只2V1000Ah管式胶体铅酸蓄电池连接组成，投运一年多来运行稳定。③中广核共和县离网光伏电站二、实践与应用-储能5、储能应用案例④国家电网“扬州智谷”光储一体化项目该项目为2MW光伏发电并网接入10KV配网，结合储能系统组成微网，利用配电自动化系统和微网本地监控装置，实现了光/储智能控制和分布式电源的故障处理功能。双登提供了1MWh卷绕电池电力储能系统，用于平抑光伏发电波动。二、实践与应用-储能5、储能应用案例该系统用于辽宁鞍山移动数据通信机房用电负荷的削峰填谷。该项目由双登提供EPC总包，系统采用双登2V800AhHEL先进铅酸蓄电池672只，系统有效总容量不低于0.8MWh。电池设计放电深度70%，使用寿命不低于5年，循环寿命不低于2000次。采用合同能管理方式，通过峰谷差回收电池成本，设计成本回收期4年。项目所在地峰谷电价差为0.9元/KWh。⑤辽宁移动削峰填谷储能项目二、实践与应用-储能5、储能应用案例17中科院上海高等院“城市智网”项目，该项目由光伏发电、风能发电、燃气发电、电动汽车等用电负荷组成。是对未来城市分布式供电模式及能源互联网的探索。双登提供集装箱储能系统，配有36KWh铅碳电池、20KWh超级电容等。该混合储能系统实现对于燃气轮机和新能源发电更为有效的控制，实现微网平稳、安全运行。⑥“城市智网”项目集装箱混合储能项目二、实践与应用-储能5、储能应用案例18集成储能单元，双向变流器，BMS及能量管理系统，可以实现分布式光伏发电方便接入及按需运行，实现并网或离网送电，10年以上设计寿命，家电化设计；高性能锂电池技术可达80%放电深度，充放电次数不低于3600次；高性能铅酸蓄电池技术可达60%放电深度，充放电次数不低于2400次；储能系统符合不同国家的补贴条件；满足当前和未来的标准和认证；一键启动以及防护等级为IP65的防水插座与插头；系统的管理配备APP并且通过WiFi进行设置与监控；设计符合电器安全标准。⑦户用储能系统二、实践与应用-储能5、储能应用案例功能：并网运行独立运行独立运行/并网运行切换并网运行/独立运行切换实时孤岛检测即插即用逆功率控制及双向送电支持光伏功率预测能量管理二、实践与应用-微电网1、微电网功能及应用应用：适用于光储系统、多能混合型供电系统、削峰填谷系统、边远地区离网系统、分布式并网系统、独立海岛光伏电站。20二、实践与应用-微电网2、双登微电网特点由微电网能源管理终端、光伏发电、油机、风力发电及市电组成，通过对基站交流负荷与直流负荷进行分别监控，根据微网系统的调度与管理，形成昀优的基站供电策略与模式。削除单一光伏或风能供电不稳定性因素，有效解决边远地区通信基站供电问题。近6年累计完成基站近2000座，累计发电量11502万度，减排二氧化碳69012吨。①通信运营商微电网系统二、实践与应用-微电网备注：根据EPIA的测算，考虑到多晶硅的冶炼等环节还要消耗能源，综合测算后1KWh的光伏发电可以减排二氧化碳在0.6kg/kwh左右。3、微电网应用案例国家电网公司新建的全国统一客户服务中心（95598）,供电融合了绿色复合型能源网，形成对于发电、输电及负荷的多级有效管理。系统包含1MWp光伏并网发电；发电地板、发电树及发电单车等多种发电单元的混合接入管理；及500KWh铅酸电池储能单元；微电网能量管理单元，对各种发电单元的管理及测控，实现与电网的融合互通。②国网南北园区微电网示范电站二、实践与应用-微电网3、微电网应用案例③兰州微电网示范电站兰州新区甘肃电力公司新办公楼智能电网综合性示范工程，由40KWp光伏、100KWh蓄能单元组成，具备负荷管理、光伏系统接入、离并网无缝切换、微网运行调控，微网内部能量综合管理功能。二、实践与应用-微电网3、微电网应用案例系统安装光伏发电1.5MW、锂电储能系统1MWh、管式胶体铅酸电池储能系统1MWh，配备了智能微电网管理单元，实现光伏发电本地高渗透率使用，通过光伏发电和负荷预测系统，实现微电网按计划高效运行。④双登科工园微电网系统二、实践与应用-微电网3、微电网应用案例目录25一、认识与理解二、实践与应用三、展望与建议（一）储能（二）微电网26三、展望与建议•储能作为未来电网一种有益的补充，对于促进电网更为高效的运行有巨大的作用。技术路线的选择应建立在具体的使用场景中，以此来评价该储能技术的优劣。1、储能正处于发展的初期•先进铅酸电池技术的开发将大大促进铅酸电池在电力储能领域的作用，其特有的高安全性、高回收利用率及低成本的特性性决定了在电力储能领域的重要地位。随着非铅板栅等高新技术的引入，在比能量和比功率方面将有质的飞跃。2、铅酸电池技术快速进步•储能产业“十三五”规划大纲编写启动。在缺乏为储能付费机制的前提下，储能产业的商业化模式尚未形成，以现有技术，储能使用上的经济性仍有较大障碍。通过政策的引导和补贴将有利于培育储能市场，加快推动储能新技术与商业模式的突破。3、储能仍然需要政策支持BulidYouLifeWithGreenStorageTechnology