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科陆电子刘佳璐:电化学储能在输配电网中的新型解决方案

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国储能网 发布时间:2019-06-25 浏览:
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中国储能网讯:6月19—20日,由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合江苏省电机工程学会、全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会、中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司等单位联合召开的“第三届全国电网侧暨用户侧储能技术应用高层研讨会”在苏州市太湖假日酒店举行。来自电网公司、设计院、系统集成商、电池生产企业、投融资机构等单位的280余位嘉宾出席了本次研讨会。

会议期间,深圳市科陆电子科技股份有限公司副总工刘佳璐分享了主题报告《电化学储能在输配电网中的新型解决方案》,以下是演讲全文:

刘佳璐:非常感谢能有这个机会为大家简单分享一下我们公司在电网侧储能的一些新的工作进展。

今天的报告主要包括三部分,第一部分是介绍一下在新的大的三型两网背景下的(45:55),最后一部分介绍一下具体的案例和公司的具体情况。

这个是今年年初3月份的时候国家电网公司互联网部对外推出了一个三型两网的主要架构图,它包含了源网荷储的储能电网,(46:39)。对内业务不用说了,电网传统的数据链的网架的数据电的运营,对外电主要是增值服务,实际上是要共同构建一个新业态的生态圈,新业态、新模式、新业主主要是构筑一个新的生态圈,实际上是把它的业务更多的往综合能源服务和其他的产业领域,电网的产生领域以外来逐步的扩展。

新的三型两网一方面的目的是要提高电网传统的运营效率,另一方面也是能够通过新的技术手段提高它的电网的运营方式和高效协同的方式。

电网公司经过这些年的发展,它也从2000年后调度的信息量当时是非常少的,而且当时的电网只是一个单向的从电源点到用户侧输配电的供电。经过这些年新能源和电动汽车的普及,电网公司的业务也在逐步的扩大,尤其是大量的新能源开始介入,而且对用户侧的采集包括后面采集的信息量也在逐步的增加。现在一个区域电网采集的数量已经到上百万个信息点了。随着泛在电力物联网的进一步推进,以后大量的数据都将接入到电网当中,这些数据接入实际上是为了泛在电力物联网提供了更多的数据基础,下一步也是把这些数据应用起来,也都是电力公司面临的很重要的下一步主要的方向。

这里提一下能源互联网和传统的信息互联网之间有很大的不同,因为能源是一个不可复制的量,对信息来说它可以在网络上很容易的进行流通和传输,包括它的信息的复制都非常容易。能源的存储一直是一个难题。传统的一般通过蓄电站,电力的存储一直是一个很关注的问题,因为电网把能量存储起来,后面会介绍一下主要的两点,因为电力能源它是需要瞬时的平衡,而且在不同的区域、不同的空间和时间上,价格反映的价值也是不同的,一天有不同的时段,不同的时段供需是不一样的,价格也不一样。

发电区域和用电紧张的区域它使用的情况,它的价值也是有很大的不同。

这是不时间段的价值,中国目前采用的定价机制还是按照固定时间段制订不同的定价,国外发达国家采用的是实时定价,可能会有更高的电价差值,在某个紧张时段的电价会更高,某个低谷时段的电价会更低。

下面介绍一下储能在电网侧的新型解决方案。目前储能的应用,这四个领域的应用很多人也都比较熟悉了。这里简单给大家介绍当前整体的情况,发电侧的储能我们公司也做了大量的火电厂调频的项目,发电侧储能跟所在地区的火电厂的考核细则有关,紧密结合一些当地的电力辅助服务市场的政策。目前发电侧的储能是属于电化学储能当中回收期最短、投资效益相对来说最好的一个项目。但是它有一定的选择性,并不是所有的火电厂都可以上这个项目。

第二类项目是针对电网侧,今天重点要讲的,针对输配网的电网侧的储能。电网侧储能到目前为止并没有一个很严格的定义,我个人这么理解,电网侧储能的定义说的比较通俗一点,是电网公司来管理的,能够对电网公司有价值,其发挥的价值是针对电网这侧的价值,这类的储能。包括电网公司自建自己运营的,后面随着新的政策出台,可能第三方建设、第三方运营但是供电网公司调度,来解决电网当中的一些关键问题的储能都可以算是电网侧储能。

第三类就是用户侧的削峰填谷,前面也有江苏省公司的许总这边讲过了。

最后一部分就是新能源并网侧的。新能源的储能主要是解决新能源的消纳,提高新能源在所在地区的并网能力。新能源的储能主要是针对西北地区的大规模光伏电站和储能电站,这个也是和当地的政策紧密的结合。

下面介绍一下电网侧当中的一些主要价值,电网侧当中目前的英勇事迹上主要都是变电站侧建的大工程集中的储能电站。它是承上启下的作用,给下游整个送电区域,下级的中央配电网和配电区域解决一定的负荷。它有几个方面,一个是解决电力公司的这种所在供应区域的负荷缺口,再一个就是解决所在地区的新能源并网还有(53:03)的两个问题。目前来看,解决当前的电力负荷在不同时段包括季节性时段还有时间性时段的缺口是它主要的功能,里面有必要说一点,电网侧的储能和用户侧的削峰填谷是有很大不同的,用户侧削峰填谷完全是按照电价时段来盈利的目的,电网公司接电网储能它的经济效益计算起来不是那么好计算,它更多的是在某个特定的时间段里面来解决,通过调度手段来解决电网当中的一些负荷需求的缺口,比如说像夏季的供电、夏季的空调制冷负荷,集中在某个时间段。再一个就是像冬季的采暖负荷以及每天当中的重要时间段的一些负荷的波动。

变电站作为连接骨干电网与中压配电王的重要枢纽,现在也提出了多站融合的概念,现在国网公司也正在推多站综合性变电站,主要包含了六个站点合一,在传统变电站的基础上加上数据核心,通信基站,包括北斗的卫星基站,还有5G的通信基站,电动汽车的充换电站,还有储能站,还有分布式能源站。这里面储能站在里面起了一个重要的调节作用,因为分布式能源也作为一个交汇的节点。另一方面电动汽车的充电也会给局部区域的供电带来一个很大的波动,再一个就是对于接入的像数据中心和通信基站来说,都可以通过储能站来作为它的后备电源和重要的电源的安全保障,这样实际上是把整个站里面的多站融合变电站发挥了电网公司提出的三型当中的共享型、枢纽型、平台型的作用,都可以在多站融合型变电站中发挥重要作用。

这个是储能站里面做的相关的工作,它作为一个源网荷储的(55:51)。这是一个主要的接入拓扑图,它是接入到变电站的中央网线上,除了这个以外,现在我们在新的电网侧储能当中,我们实际上从三个方面来做调度侧的储能,不仅是在变电站这一个点上,因为有些变电站它存在的占地面积包括它所占的空间,无法建足够量的变电站,很多变电站需要十几个二十几个集装箱,站里面没有这么多面积的时候,我们也可以在一些下级的输电网,一些重要的节点上部署线路上的储能站。线路上的中后端,有些偏弱的地区加上一个储能站也起到很好的调节下级的有功的供电能力的作用。

再一个是在台区侧,实际上三是段,末端的台区侧加一个储能,对缺口比较大的一些台区可以解决台区用户储能的问题。针对台区储能我们是采用了可以组合的模块的,小的柜子,一个小的柜子可以装60千瓦时到200千瓦时不等的锂电池的模组,可以根据所在区域的空间和具体的需求来进行灵活的组合。三个120,我们现在做的是125千瓦时的台区储能柜,三台就是大概375千瓦时,占地面积大概和一个传统的箱式变电站的面积差不多,这样也是非常节省空间也非常灵活,而且它是接入到电压侧的。这样的储能可以根据变电站的储能,台区储能等三个节点进行控制,发挥储能最大的效果。这类的小储能最小可以跟柱状(音)变压器结合,解决周期比较长、成本比较高的问题。

这些主要是储能的云平台管理,主要包含数据监测。

最后一张图简单讲一下电网侧储能综合的作用,总结起来就是包含了调频调压调峰,解决备用电源,和黑启动电源。体现的价值包括减少发输变配设备扩建,提高电网设计利用率,减少火电厂调频调峰的压力,以及平缓峰谷。电网资产目前来看,国网公司也面临着巨大的盈利的压力,因为现在基准电价要进一步下降,工业和工商业的基准电价进一步下调,这个对国网公司整个的盈利压力带来了很大的影响。而下一步国网公司可能在这些传统的,尤其像输配电网基建上的投资今后两年肯定会有进一步的压缩,不会再像前几年大量的上基建项目,输配电网网架上的投资肯定是要减少的,下一步就是提高电网的设备利用率。

最后再介绍一下公司的整体情况。我们公司在储能领域是全产业链的研发,包含储能的PCX,磷酸铁力电池电芯,包括系统集成、PCS(1:00:51)的生产,这个分别在不同的基地。苏州在昆山的工业园区有一个子公司,专门做了一个中低压配电网的设备,包括开关柜的设备。成都新能主要做××,总部这边做软件平台的研发。深圳郊区有个产业基地做产业集成,江西公司做电池生产。

这个图是去年年底的数字,在国内已经完成的几类不同的储能,包括电网侧、用户侧和火电厂调频以及新能源配套这类储能设备,去年是到450兆瓦时了,这个是把(1:01:53),通过光伏配额解决无电区供电的问题。

到今年五六月份的时候,到上个月底,最新的统计数字大量的火电厂调频的项目和电网侧的项目已经达到了700兆瓦时,不是包括中标的,包括供应和交付的量来计算口径。

这是我们公司在2015年做的玉门的虚拟电厂项目。当时国家能源局能源互联网的首批重点示范项目之一,当时建的是10兆瓦的储能,15兆瓦的光伏,10兆瓦的风电,主要是起到虚拟电厂的调节作用,和当地的新能源发电进行整合的等效的虚拟电厂。

主要是包含了功率预测,实时能源管理以及不同能源实现可管可控可调度的效果,达到虚拟电厂的效果。

这个是我们公司去年做的两个储能站,一个是江苏的储能站,还有长沙延农的电网侧储能站,去年春节过后就已经并网投运了。

谢谢各位。

(本文根据会议录音整理,未经演讲人本人审核)

关键字:电化学储能

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