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双登慧峰聚能张东升:电网友好型储能系统设计

日期:2020-10-13    来源:中国储能网

国际新能源网

2020
10/13
17:51
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关键词: 储能技术 储能系统 储能电站

9月24—26日,由中国化学与物理电源行业协会联合200余家机构共同支持的第十届中国国际储能大会在深圳鹏瑞莱佛士酒店召开。此次大会主题是“共建储能生态链,开启应用新时代”。 来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的1621人参加了本届大会。

在24日下午的“储能电站规划与设计”专场,北京双登慧峰聚能科技总工程师张东升分享了主题报告《电网友好型储能系统设计》。会务组对发言人的演讲速记做了梳理,方便大家会后交流、学习,以下是速记全文:

张东升:非常荣幸与各位领导专家来共同探讨储能的发展。

我今天汇报的题目是《电网友好型储能系统设计》,希望把我们的一些思考和所做的工作与各位同仁进行一个分享和共同的探讨。

汇报的内容包括三部分:电网友好型储能系统解决方案、双登公司及产品、总结。

上午各位领导专家跟大家介绍了储能的发展:非常迅速,储能技术受到各国广泛关注。我们把一些数据引过来,可以看到我国仍然是储能发展的主战场,详细数据不一一解读。

最近在美国能源部发布了一个“储能大挑战”的计划,把储能应用场景分了六个部分,提出了更高性能、更低成本、创新生态的发展目标,应该引起储能业界人士的广泛关注。

我国十年来一直把储能作为国家发展战略的新兴技术,贯穿整个能源革命的体系。我们的应用场景从最早的用户侧切换到2018年的电网侧,现在在电源侧。昨天习主席在报告中提出2060年我们要实现碳中和,可以肯定储能的发展,一是任务艰巨,二是前景广阔。

我们的规模从最开始的兆瓦级向百兆瓦级以及GW级发展,这是一些建成项目和建设中项目的照片,集中式和分散式同步发展。

什么是电网友好型储能系统: 一是发展的指标要提供高安全性、低成本、高效率和智能运维的关键指标,这是储能发展永恒的话题。

这是我们常见的对于储能系统综合评价指标,包括八九方面。我们怎么做到这样一个电网友好型储能系统呢?V字型的开发步骤和流程,从系统的设计到验证和最后的运维。

二是解决方案,非步入式,在传统基础上增加了物理隔离,实现整个系统的安全,采用200A以上的电芯减少系统的并联数量,同时把汽车级+通信技术做深度融合,进一步提高整个系统的安全性和可靠性。

三是铅碳和锂电两条发展路线,适应多种应用场景。数据的处理和数据通道的顺畅是影响储能系统快速响应包括安全的重要方面。我们在传统的BMS管控基础上,增加了一个本地的控制器,来实现运行环境、设备能效管理和运行策略的优化,达到高度自治的目标。这是采用嵌入式开发平台,做整个储能SOC的冗余和校验,达到整个系统可靠性的目的。同时把一些PCS、BMS包括温度、运行工况、状态信息做融合,数据清洗、过滤,提供精准、有限信息。

运维方面采用大数据方式,实现整个电站的能效管理和综合分析,做到站控级系统关键指标的优化。我们一个是减少上站次数,提高故障定位准确性和故障的判断性,同时做健康运维的目标。

下面重点介绍下双登在多站融合等应用场景所做的一些项目和工作:

一是光储充系统,从功率消耗的负荷变为有序的负荷。我们把电动汽车、新能源、储能和互联网技术做深度融合,接受电网的调度和管理,做到有序充放电,变友好负荷和综合体。由于我国对新能源的支持,尤其是电动汽车的发展,在北京地区电动大巴的占有率达到80%以上,相信各个省市都在逐步推广公交电动大巴的应用。我们把新能源和公交厂站做深度融合,达到有序充电、有序放电、削峰平谷。

这是我们在不同场景下如何充电如何放电做的调度运行曲线和实际运营工况。

上面这幅图是我们做的多站融合案例,是国网目前为止最大的多站融合示范站,在南京。我们把数据中心、光伏、充电站以及5G和北斗基站做了深度融合,提供了储能系统,做削峰填谷情况下,我们储能做应急供电支撑。

下面是我们在南网做的储能集装箱,也是多种功能融合的示范项目,主要是为解决电动汽车充电和储能与电网之间互相配合的项目。

另外一块,刚才提到数据中心,随着数据中心的业务发展,越来越受到广泛的关注。一是数据中心对于数据的需求越来越多,应用场景与数据密不可分。二是数据中心本身就是一个耗电大户,它发展的规模也是不断刷新,预计2016年耗电量是全社会用电量的1.8%,预计2020年左右会达到5%-10%左右。数据中心发展特点主要集中在大中城市,尤其是北上广,目前我们的数据中心的特点是PUE较高,土地、电网资源紧张。右边的图是在一些T4和A级数据中心的要求,是2N+1结构。

我们提出的方案是把储能、智能控制、电力电子技术进行深度融合,在不改变原有配电系统结构,削峰填谷的同时保障把备电和削峰填谷功能做了二合一。同时还可以加入新能源,特别是光伏、风电,进一步降低PUE值。这个项目可复制可推广,将有效的降低数据中心的能效比,实现低碳、节能和智能化的发展方向。

这是整个运行逻辑和控制界面,这个性能设计的基础是在储能电池部分预留一部分备电。在预留的基础上,多配的电池做削峰填谷。在任何电力中或者故障情况下切换到备电功能,所以它是高可靠、安全的,适合大型数据中心的要求。

这是我们在南京数据中心的现场照片,通过了泰尔的认证,最左边是储能设备和电池室的照片。这也是跟华为、移动设计院、投资方多方共同做的项目,华为的UPS在原来的基础上做了削峰填谷模式的增加,进行了整个系统的升级。

第三块,5G储能系统。5G从2019年到2020年受到全民的关注,我们的站点发展速度也非常快,同时它的供电电量消耗也受到社会的广泛关注,相对于4G、3G,功耗要增加2-3倍。

我们的解决方案是储能和智能控制、电力电子和新能源技术进行深度融合,整个系统基础上,能够适应4G到5G的升级,同时扩容改造和新站建设,可以节省建设和运维成本。我们推出智能化混电控制器,相当于智能大脑,统一采集,所有数据做到数据整理和清洗,统一的平台实现整个能源的控制和调度,站点实现远程和本地化管理。左边是和光伏、电网之间做了运行策略的优化,达到系统运营成本和建设成本最低的目标。

这是5G和4G储能基站实际照片,包括铅酸和锂电系统,有光伏等多种电源模式组合的系统。

双登成立于1990年,目前发展是30年,今年是我们30年的司庆,我们是从铅酸电池到铅炭电池到锂电,现在两条储能路线一直发展,30年多元化发展,国家环境友好,绿色制造、两化融合示范企业。

我们有五个全球交付中心,业务也是遍布全球127个国家和地区,六大基地,从电池到电源和系统,从生产到回收,也构造了绿色循环生产的产业链。我们的电池主要是锂电和铅酸。锂电是在江苏泰州,铅酸也在泰州和湖北。丰台主要是做储能和微电网系统。

目前产品主要包括:绿色通信、电力储能、交通运力。

储能发展是多应用场景,多类型需求,新的模式,新的技术,需要全行业的共同关注和努力。双登一直秉承开放、多赢的合作理念,愿与各位展开全方位深度合作。双登以智慧能源解决方案和优质服务,愿意为全球客户创造价值。

以上是我的分享,谢谢!


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