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智光储能:级联型高压储能系统集成方案的研发者和践行者

作者:文文 来源:中国储能网 发布时间:2020-03-30 浏览:
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中国储能网讯:储能作为辅助煤电机组优化调节性能手段之一,凭借其快速精确的响应能力和灵活的布置方式,用储能系统辅助煤电机组优化调节性能,既能提高现货市场环境下电厂调频辅助服务能力及经济收益,也能缓解电网的调频压力,提高电网的安全稳定。因此,在政策环境及需求的驱动下,“电厂+储能”联合调频模式也在2019年迎来了爆发式增长。

在2019年,智光储能在市场、技术开发等各方面都取得了较好的成果,签订且建设了多个火电调频、用户侧项目,在业内较为关心的系统安全性、入网标准规范、技术特点等方面我们采访了智光储能相关负责人为我们答疑解惑。

问:智光级联型系统为什么不用变压器可以直接输出几千伏的电压?电池安全吗?

智光储能:智光级联型储能系统由多个结构一致的储能单元组成;每个储能单元的直流侧有200多节电池串联,直流母线电压在700V左右,交流电压400V左右;这些储能单元的交流侧串联升高交流电压,但是其直流侧互相独立,直流电压低,对电池的要求低,电池安全有保障。理论上,电池系统直流电压保持700V左右,仅增加储能单元串联数量,即可无变压器输出几千甚至几万伏的交流电压,同时提高储能系统单机容量。

与传统储能方案相比,级联型储能方案的直流通道数大幅增加,总电量相同情况下,级联型系统每个通道内的电量大幅降低,电池数量大幅减少,可消除电池并联,对电池一致性的纠偏能力更强,电池系统安全性更高。

图1:级联型储能系统一次回路示意图

智光级联型变流技术在高压变频器、高压SVG等高压电力电子技术领域应用20余年,其技术可靠性已在火力发电、冶金、建材、石油、化工、光伏、风电等多个行业得到长期验证。将该技术移植到储能领域,有大量成熟设计经验可借鉴,可以保证低压元件在系统内的电气安全性。

问:智光级联型系统单机容量大,发生单点故障时切除的容量是不是很大?输出电压和功率会不会下降?

智光储能:通过增加储能单元串联数量,可提高级联型系统的输出电压范围,实现冗余设计。当系统发生单点故障时,闭合故障储能单元的交流旁路开关,即可切除故障节点,同时通过软件提升其余储能单元输出电压,即可不降低输出电压和功率运行至允许停机检修为止。

问:智光级联型系统接入电网有标准规范吗?

智光储能:智光和多家单位正在联合起草高压级联型储能相关规范。目前,级联型储能系统接入电网设计方案可参照高压SVG相应标准,二者的交流回路基本一致。

问:智光级联型系统有哪些技术特点?

智光储能:级联型系统主要有以下技术特点:

1、 按高压交流侧输出电量/电池安装容量计算,电池安装容量利用率长期可达90%以上,提升电池运行效益10%;

2、 无变压器直接输出6~35kV,长期循环效率高达90%以上,降低系统运行成本;

3、 响应速度快,充放电转换时间<5ms,系统调节性能好;

4、 单机功率可达10MW,单机电量可达10MWh,储能站调度系统更简洁,可调度性更强,调度响应速度更快;

5、 并离网无缝切换,满足特殊应用场合负荷在不同母线间平稳过渡需求和黑启动应用需求;

6、 支持多系统直接并联扩容,百MW级储能电站建设难度更低,高压设备投资更少;

7、 按高压交流侧输出电量/电池安装容量计算,电池安装容量利用率长期可达90%以上,提升电池运行效益10%。

在智光储能建设与投运的多个项目当中,五沙热电建设储能辅助调频项目已于2019年12月15日开始商业运行,商运时间已超过一个季度,具体运行效果如何,我们也采访了五沙电厂相关负责人。

问:为什么选择智光储能?

五沙电厂:智光级联型储能系统,无变压器、系统简洁,方便维护,运行稳定,转换效率高。对电厂来说,首先是要设备稳定可靠,智光储能稳定可靠的运行,可以改善电厂的调频性能、优化机组调速系统的工作特性、避免了负荷频繁波动对锅炉运行的影响、提高了机组运行的安全性。然后是考虑经济方面的:一是智光级联高压储能性能优秀、运行稳定,可以在辅助调频服务市场里分享到更大的蛋糕;二是无变压器,转换效率高,比其它方式成本低,长年运行,收益更为可观。

问:智光储能的表现如何?

五沙电厂:本项目的建设,一方面提高了整体的 AGC 综合性能指标,成倍地增加了 AGC 辅助服务的补偿额,另一方面也降低了机组频繁动作造成的不良损耗。对于电网而言,智光级联型储能系统响应调频速度快,控制精度高,响应特性远优于火力发电机组,有利于增强电网的稳定性。此外不会给机组和其他设备带来负面影响,并且还可以根据机组运行要求随时切出储能系统,不会造成额外影响。此外该系统自动化程度很高,运行不需要人工干预,不增加运行管理难度。系统运行稳定、安全可靠,设备可用率达 98%以上。

问:项目对电厂有什么意义?

五沙电厂:本项目大幅度提高了机组调频性能指标K值,在市场竞价中占据先发优势。还给电厂机组带来很多的间接效益,如有效降低机组因频繁出力导致的煤耗增加、机组磨损增加等,降低了机组的用煤成本以及设备检修成本;弥补机组出力与电网指令的偏差,减少发电计划考核费;保障机组长期运行与ACE模式,降低机组调峰压力。

随着储能系统的飞速发展,世界范围内储能调频项目已初具规模,今后随着更高比例可再生能源接入,储能调频项目需求会更高,储能市场也将迎来更大发展空间。智光储能作为级联型高压储能系统集成方案的研发者和践行者,致力于为能源系统提供更加安全、高效、经济的储能系统解决方案和产品服务!

关键字:智光储能

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