儲能集成技術路線:拓撲方案逐漸迭代—— 集中式方案:1500V 取代 1000V 成為趨勢
隨著集中式風光電站和儲能向更大容量發(fā)展,直流高壓成為降本增效的主要技術方案,直流側電壓提升到1500V的儲能系統(tǒng)逐漸成為趨勢。相比于傳統(tǒng)1000V系統(tǒng),1500V系統(tǒng)將線纜、BMS硬件模塊、PCS等部件的耐壓從不超過1000V提高到不超過1500V。儲能系統(tǒng)1500V技術方案來源于光伏系統(tǒng),根據(jù)CPIA統(tǒng)計,2021年國內(nèi)光伏系統(tǒng)中直流電壓等級為1500V的市場占比約49.4%,預期未來會逐步提高至近80%。1500V的儲能系統(tǒng)將有利于提高與光伏系統(tǒng)的適配度?;仡櫣夥到y(tǒng)發(fā)展,將直流側電壓做到1500V,通過更高的輸入、輸出電壓等級,可以降低交直流側線損及變壓器低壓側繞組的損耗,提高電站系統(tǒng)效率,設備(逆變器、變壓器)的功率密度提高,體積減小,運輸、維護等方面工作量也減少,有利于降低系統(tǒng)成本。以特變電工2016年發(fā)布的1500V光伏系統(tǒng)解決方案為例,與傳統(tǒng)1000V系統(tǒng)相比,1500V系統(tǒng)效率提升至少1.7%,初始投資降低0.1438元/W,設備數(shù)量減少30-50%,巡檢時間縮短30%。 現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備可以與其他設備進行實時通信,實現(xiàn)信息共享和協(xié)同控制。湖南現(xiàn)場檢測電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備功能
電站并網(wǎng)投運后,設備管理便成為了電站管理的重中之重。只有降低電氣設備故障率,才能有效保證電站安全穩(wěn)定的運行,才能達到預期的發(fā)電目標滿足效益要求。電氣設備作為場站設備,是決定安全生產(chǎn)保證發(fā)電量的主要因素。任何設備在工作過程中都會一定程度的出現(xiàn)損壞、老化等現(xiàn)象。長久如此,設備技術性能變差,使用壽命降低。為杜絕此類現(xiàn)象發(fā)生,將因設備原因而造成的間接損失控制到比較低。我們必須要制定出一套嚴格可行的設備運維管理機制,確保電站安全穩(wěn)定生產(chǎn),減少設備故障的發(fā)生。
1 建立規(guī)章制度
根據(jù)我國相關法律、法規(guī)以及電力行業(yè)相關規(guī)程、規(guī)范 ,結合電站生產(chǎn)實際制定《電站運行操作規(guī)程》、《電站安全生產(chǎn)管理制度》、《工作票、操作票管理制度》、《生產(chǎn)事故調(diào)查實施細則》、《事故應急預案》等,以適應生產(chǎn)經(jīng)營管理的需要。
吉林電站現(xiàn)場電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備定制設備具備靈活的擴展性和可升級性,能夠適應電站發(fā)展和升級的需求。
1、什么是儲能電站?
就當它是個大號充電寶,商用兆瓦級別,家用的容量小點。為方便安裝運輸,通常以標準集裝箱規(guī)格制作外包箱體。
儲能電站并不全是鋰電池,鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池都有,飛輪啊、超導啊也都是,抽水蓄能從理論上來說也是一種儲能方式,只不過現(xiàn)在鋰電池風頭正勁,占比較高。
2、為什么要建儲能電站?
儲能電站的主要作用是為清潔能源提供“蓄水池”。
鋰電池儲能電站的興起有兩個關鍵因素:一是清潔能源需求持續(xù)增加。以水電、太陽能、風能為的清潔能源是降低碳排放的主力軍,但清潔能源比較大缺點是不穩(wěn)定。水電站有枯水期,太陽和風也不可能24小時穩(wěn)定在線。電無法儲存,電網(wǎng)根據(jù)用戶端的耗電需求調(diào)配發(fā)電廠上網(wǎng)功率,用多少就只能發(fā)多少。在精確匹配供需這點上,清潔能源沒有火電、核電來得方便,水電可以靠修水庫進行峰谷調(diào)節(jié),太陽能和風能并網(wǎng)則嚴重依賴儲能系統(tǒng),而傳統(tǒng)的非鋰電池儲能系統(tǒng)要么受地形限制無法推廣,要么性價比不高,早期鋰電池儲能系統(tǒng)也因電池價格昂貴無法大規(guī)模應用。
儲能集成技術路線:拓撲方案逐漸迭代——高壓級聯(lián)方案:無并聯(lián)結構的高效方案
高壓級聯(lián)的儲能方案通過電力電子設計,實現(xiàn)無需經(jīng)過變壓器即可達到6-35kv并網(wǎng)電壓。以新風光35kv解決方案為例,單臺儲能系統(tǒng)為12.5MW/25MWh系統(tǒng),系統(tǒng)電氣結構與高壓SVG類似,由A、B、C三相組成。每相包含42個H橋功率單元配套42個電池簇。三相總共126個H橋功率單元共126簇電池簇,共存儲25.288MWh電量。每簇電池包含224個電芯串聯(lián)而成。
高壓級聯(lián)方案的優(yōu)勢體現(xiàn)在:(1)安全性。系統(tǒng)中無電芯并聯(lián),部分電池損壞,更換范圍窄,影響范圍小,維護成本低。(2)一致性。電池組之間不直接連接,而是經(jīng)過AC/DC后連接,因此所有電池組之間可以通過AC/DC進行SOC均衡控制。電池組內(nèi)部只是單個電池簇,不存在電池簇并聯(lián)現(xiàn)象,不會出現(xiàn)均流問題。電池簇內(nèi)部通過BMS實現(xiàn)電芯之間的均衡控制。因此,該方案可以很大程度利用電芯容量,在交流側同等并網(wǎng)電量情況下,可以安裝較少的電芯,降低初始投資。(3)高效率。由于系統(tǒng)無電芯/電池簇并聯(lián)運行,不存在短板效應,系統(tǒng)壽命約等同于單電芯壽命,能比較大限度提升儲能裝置的運行經(jīng)濟性。系統(tǒng)無需升壓變壓器,現(xiàn)場實際系統(tǒng)循環(huán)效率達到90%。 現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備支持多種數(shù)據(jù)存儲方式,保證數(shù)據(jù)的安全和可靠性。
一、 儲能技術路線迭代圍繞安全、成本和效率
安全、成本和效率是儲能發(fā)展需要重點解決的關鍵問題,儲能技術的迭代主要也是要提高安全、降低成本、提高效率。
(1)安全性儲能電站的安全性是產(chǎn)業(yè)關注的問題。電化學儲能電站可能存在的安全隱患包括電氣引發(fā)的火災、電池引發(fā)的火災、氫氣遇火發(fā)生爆發(fā)、系統(tǒng)異常等。追溯儲能電站的安全問題產(chǎn)生的原因,通??梢詺w咎于電池的熱失控,導致熱失控的誘因包括機械濫用、電濫用、熱濫用。為避免發(fā)生安全問題,需要嚴格監(jiān)控電池狀態(tài),避免熱失控誘因的產(chǎn)生。
(2)高效率電芯的一致性是影響系統(tǒng)效率的關鍵因素。電芯的一致性取決于電芯的質(zhì)量及儲能技術方案、電芯的工作環(huán)境。隨著電芯循環(huán)次數(shù)增加,電芯的差異逐步體現(xiàn),疊加運行過程中實際工作環(huán)境的差異,將導致多個電芯之間的差異加劇,一致性問題突出,對BMS管理造成挑戰(zhàn),甚至面臨安全風險。在儲能電站設計和運行方案中,應當盡量提高電池的一致性以提高系統(tǒng)效率。 設備能夠檢測到電網(wǎng)波動、短時停電等異常情況,并及時與電網(wǎng)斷開連接以防止損壞。河南精密電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備設計
設備支持遠程診斷和維護,減少人工巡檢和維護的成本和工作量。湖南現(xiàn)場檢測電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備功能
8月24日,國家發(fā)改委官網(wǎng)發(fā)布消息,為加強電化學儲能電站安全管理,國家發(fā)改委、國家能源局組織起草了《電化學儲能電站安全管理暫行辦法(征求意見稿)》(以下簡稱《暫行辦法》),現(xiàn)向社會公開征求意見?!稌盒修k法》明確各有關國家相關部門、建設單位、產(chǎn)品制造企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)等在儲能電站項目準入、產(chǎn)品制造與質(zhì)量、設計咨詢、施工及驗收、并網(wǎng)及調(diào)度、運行維護、退役管理、應急管理與事故處置等環(huán)節(jié)的安全管理職責。明確了儲能電站安全管理中違法違規(guī)行為的處罰原則?!稌盒修k法》規(guī)定了儲能電站的安全管理,提出了針對儲能特點的一些新制度設計,由于儲能電站屬于快速發(fā)展的新興行業(yè),部分標準規(guī)范尚未出臺,下一步,計劃配套本辦法出臺抓緊研究相應標準規(guī)范,細化技術指標和操作流程,保障本法的有效實施。湖南現(xiàn)場檢測電站現(xiàn)場并網(wǎng)檢測設備功能