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明阳智慧能源赵明宇:风机侧储能系统项目开发实践

北极星储能网  来源:北极星储能网    2018/8/9 10:20:28  我要投稿  

北极星储能网讯: “风电、光伏发电系统与储能应用技术相结合,实现友好可控、经济性、可行性。多功能互补及复合储能应用技术,提升系统综合能效、灵活性。”

——摘自2018中国储能西部论坛赵明宇发言

2018年8月2日中国储能西部论坛在青海海东举办。本次会议由青海省政府指导,海东市政府、黄河水电、中关村管委会主办,海东科技园、中关村储能产业技术联盟、中国能源研究会储能专委会、北京能高承办。在“西部各区域储能典型应用探讨”环节,明阳智慧能源集团股份公司赵明宇作“风机侧储能系统项目开发实践”报告,以下为演讲全文。

赵明宇:

我结合银总给我的题目和大会主题梳理了几个内容,一个是推动西部储能应用,助力新能源创新发展;另外就是风机侧储能系统的应用技术。梳理了几个关键点:

1.风电、光伏发电系统与储能应用技术相结合,实现友好可控 经济性、可行性。

2.多功能互补及复合储能应用技术,提升系统综合能效、灵活性。

3.源网荷储协同控制技术,提升可再生能源接入比例,利用效率及弹性调节空间、安全性。

4.风光负荷功率预测及能效管理技术。

量云能源是明阳集团在深圳成立的研发中心,也是明阳集团的一级子公司。接下来我把我们做的一些项目案例情况给大家做一个汇报。

从我们2016年开始做项目的时候,选了风机与储能结合这个方向,当时筛选了几个项目,最终选择了大庆中丹风场做了风储系统。在这个项目数据分析过程中,从风场损失电量来看,14个月是31.3%,累积限电时间是20%,基本上最短一次10分钟,最长是3天左右。每次大于1小时的将近50%,平均限电功率进行简单的测算,大概是435.8KW左右。

这是项目的架构,用的是2V1000Ah的电池,500kW/1200kWh。

总体系统架构和组成,基本上就是上面图的形式。从控制逻辑上来讲,我们分为两层,一层是本地控制器,顶层是风储能量管理系统,数据接到中山,可实现远程控制,结合数据平台做一些现场运行基本的数据分析。从我们在项目现在运行的过程当中,这是利用现场数据拟合的一条曲线。这一块是我们主要做的内容,橙色是风机的曲线,绿色是我们的目标值。右侧虚线是我们结合历史数据做的预测。结合项目,我们做的是什么呢?如何选择储能系统充电与放电系统的时机,这是电池的循环寿命和循环的深度。另外这些毛刺状的,平滑,到底是做,还是不做,我们正在研究,到底适用于哪种电池来做,现在我们考虑在同一个风厂上一套锂电系统与铅炭进行对比。

现在我们还在做风机侧的备用电源,主要用于台风地区的偏航备用和提升风机项目的抗灾能力。这一块我们考虑几个问题,一个是接入点。这个项目主要是应对台风来了,外部断电,实现偏航系统的持续运行。从控制系统这一块,采用和大庆相同的方案,也是本地控制加远程调度,把风机和储能看成两个设备来做。偏航系统11台2.2KW交流电机和4台5.5KW交流电机配置不一样,在续航时间上,结合偏航的角度,以及台风的风圈范围、距离,以及过境时间,我们是按4个小时和6个小时来配置的,右边就是我们现场的基本情况。

另外我们在用户侧也做了一些研究,比如说我们中山工业园做了一个示范,光储荷智能微网项目,分层分级、互联,这是我们做的负荷节能管理系统。

从远期的规划来讲,负载对电源可靠性要求越来越高,针对于负荷对供电稳定性的要求,我们区别对待,体现在储能系统的配置上,对于要求较高的厂房建筑,独立运行达到4至5小时水平,对于要求不高的场合,我们只是做了一个基本的配置,保证能够实现基本的平滑、调峰。

绿色是工厂实际的负荷曲线。橘黄色是我们利用屋顶光伏和风机测试平台上网功率拟合成的风光复合出力曲线,通过风、光、储、荷协同控制,最终与产权分界点的功率曲线是下面蓝色的,但是从我们现在的角度,在控制上可以达到这个水平,但是并没有要求它一定按这个曲线来运行,为什么呢?就是结合今天的主题,如何推动西部储能的应用,我的观点是,需要负荷侧和电源侧相互去同时解决,才有可能去解决现在所面临的弃风和弃光,它只是缓解,我觉得不能完全解决,也没必要完全解决,需要留有一定的弹性空间。另外,提升了负荷侧自我调解的功能,反而给西部能源这一块做了宽度的调节,只有在光伏与风电相互互补,以及优化配置储能容量的情况下,才能使系统达到一个比较好的经济性。对于储能的应用问题,在我们大庆项目,验证的是如何去解决低温环境下储能系统的稳定性、能效,在海上风电机组偏航电源备用这块,需要解决的是储能系统的防腐,在高湿高盐雾环境下的应用技术,而在西部,需要解决的我想应该是高寒、高海拔环境下的散热问题,这些问题解决了,对行业也是一种推动。

我早期看过一篇文章,就是研究风光互补的特性,在这个基础上,我以青海情况做了一个风光互补、混排的方案,这是青海30年的平均数据、风速、光照的,以西宁的数据做了一个测算,大概风电装18MW,6台明阳的3MW-135,左边图是光伏是没有实现早上9点到下午3点的无遮挡运行,右边去掉前排组件方阵布置的时候可以实现早上9点到下午3点的无遮挡运行,装机容量大概是18MW风电对4MW的光伏,希望后续有机会找项目去验证。

由于这是第一次在这种场合做汇报,可能逻辑性不是很强,请大家见谅,谢谢!

(根据中国储能西部论坛现场速记整理,未经嘉宾审阅)

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