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科华恒盛林金水:电网侧储能应用案例分享

北极星储能网  来源:北极星电力网    2019/5/19 12:16:57  我要投稿  

北极星储能网讯:“在不同的省份有不同的集成方式,在户内的话一般升压变、PCS、电池都是分开的。我们在荷兰参与的项目,把PCS跟电池集中在一个箱子里面,把这个电池跟PCS做在一起。另外一种在长沙的项目,我们供的PCS跟升压变把它坐在一起的,这样的集成方式各有利弊。像荷兰的方式40英尺集装箱利用更加充分,把PCS塞进去,空间使用率比较高。从安全度来讲,电池跟PCS安全等级不一样,相对来讲电池安全等级比较高一些,把长沙的项目,把电池单独拿出来,安全性更好一些。”

——科华恒盛新能源事业部技术总监林金水

聚焦“技术应用双创新,规模储能新起点”,通过组织主题演讲、展览展示、创新大赛、专题研讨、项目考察、新品发布、技术交流等多种活动,多维度精准对接全球储能市场与应用,助力中国储能企业与国际接轨,为储能企业搭建与政策制定者、规划者、电网管理者、电力公司、能源服务商的交流互动平台。2019年5月18-20日,中关村储能产业技术联盟、中国科学院工程热物理研究所举办“ESIE2019储能国际峰会暨展览会”,北极星储能网、电力头条APP全程直播。

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科华恒盛新能源事业部技术总监 林金水

储能界各位专家上午好!

科华恒盛在去年有幸参与到国网电网侧的几个项目,几个经验分享出来。储能有讲过,一个发输用的,另外一个微网。发输用的场合储能并不是必须的,只是说辅助用的。我们微网是必须的,微网没有储能基本上跑不起来的。

储能技术路线,大家也有探讨过,应该来讲,市场有选择的方向,各种技术在现在PK的时候,有一些是主流,最早具备了商业价值,从主流的方向先走。有一些在未来,目前在一些验证的阶段,或者实验室的阶段。从电化学领域来看,目前装机量最大有数据支撑了,不再展开来讲。

电化学的组成部分主要还是由PCS、电池这两大块,还有离不开EMS管理系统。PCS现在技术路线也比较多,包括单极拓扑,刚才南方电网有介绍到的,它也有一个主流,哪一个产品最为成熟,性价比最好,这种被市场相继接受。从目前来看还是以单极拓扑大功率的机器,比如单机500到1MW电网侧的应用占绝大多数,主要由技术成熟度、可靠性、性价比所决定的。

电池这一块大家介绍比较多的,锂电池得益于电动汽车的发展,把成本快速拉下来。全钒液流电池靠钒成本拉动没有这么快。锂电池靠储能装机成本没有这么快,我们搭上电动汽车这班车,锂电池成本下降非常快,而且寿命提升非常快。其中有一个比较重要的BMS,大家都知道锂电池,从安全性上来讲,这几个主流电池当中,这是它最大的短板,所以离不开BMS的保护,一会儿讲到BMS有问题会提出来。

大型电池储能系统构成,肯定是高压柜,还有升压变,现在一些主流厂家都可以解决掉是不是双峰四电的问题。不能单个变压器做得很大的,主要底下4、5台并机差不多,在4MW已经到头了。一般电池把BMS打包,还离不开站控部分,一般大型的电池储能电站离不开这个系统图。

储能在不同的应用场景的商业模式,火电厂的调频已经比较清晰了,主要是以合同能源管理比较多一些,今年做了一个华润项目,是国内第一个火电厂华润投资的。在新能源发展领域来看,主要以弃风弃光,弃风是青海早期的电站,1块钱到1.5毛的上网电价几乎是零,价格有1块,也有1.5元,找不到大功率的价差。再加上考核,我们调研过,在青海的20MW的电站干到14-16万,这一部分的收益跟我们弃光的收益已经很接近了,弃光再加上考核的收益就很高。所以将来的发展有可能以弃光的利用,弃风电价比较低,考核力度加大了以后,降低考核罚款的收入,这是发电侧这一块。

输电侧不展开,比较说不清楚。用户侧主要是削峰平谷,电价不好算。在比较特殊的用户当中,一些应急供电,把这部分算清楚用户侧的收益还可以,只是单纯的算削峰填谷,就甘肃、广东,现在也不好做。

去年参与的项目跟大家分享一下。2019年,江苏有几个项目正在动,网侧有两个模式,第一,各个变电站的分布式模式。另外一个模式,我们福建集中建大型的储能电站。农科也是集中建的。分布式速度比较快,不考虑征地的问题,在电站空白的场地来做,问题是场地受限,没有把容量做得更大。安全性上来讲,挨着变电站,又是城市中心,安全性比较差。电池配置基本上1-2小时,削峰没有办法削的太长。

在不同的省份有不同的集成方式,在户内的话一般升压变、PCS、电池都是分开的。我们在荷兰参与的项目,把PCS跟电池集中在一个箱子里面,把这个电池跟PCS做在一起。另外一种在长沙的项目,我们供的PCS跟升压变把它坐在一起的,这样的集成方式各有利弊。像荷兰的方式40英尺集装箱利用更加充分,把PCS塞进去,空间使用率比较高。从安全度来讲,电池跟PCS安全等级不一样,相对来讲电池安全等级比较高一些,把长沙的项目,把电池单独拿出来,安全性更好一些。

我们在项目当中遇到的问题比较多,第一,跟BMS的通信。相关规定既没有国标,也没有行标,在现场里面,我的PCS跟不同的电池厂家连的时候调整的力度比较大。我们PCS往上走的时候,通信接口、协议内容、电表都不一样,导致项目调试当中很痛苦,尤其大型的项目,又是用多家的产品的组合,调试量是非常大的。所以我们作为发起单位准备1跟2做协议,国标不好做的话,把行标推起来,大家在这个方面来做的话速度更快一些。

BMS跟PCS也有做的,PCS就地监控,再这样绕一圈过来。我们的建议最多做多级的保护,PCS跟BMS有很多信号需要联动的,尤其是保护的信号,像单体过压、欠压,最恶劣的情况通信中断了或者死机通信这个口崩掉了,我监测到的就是总电压,内部处理的每个单体的电压不清楚的,最后有一个干接点的信号,相对简单易可靠,对底下一层干接点,我们PCS跟BMS通过协议的方式来走,这一层再崩掉还有第三层,通过后台双方的工具绕这一圈,通过两层的协议转换,麻烦一些,速度慢一些,至少有三层的保护里面在里面。电池的问题无非是本身的问题,要么外部充坏的地方。保护的措施虽然比较多,但是现场建一些。

另外消防的联动,我们机体开关拍下去送到BMS,还有送到PCS,这个联动信号也进来。早期的项目大家PCS包括BMS,61850的接口很少,现场很多通过转换器转换过来的,这个转换的时延再上来。我们再出的产品,把PCS通过主板直接出来,这个响应速度做得很快。在整个大型变化储能电站的通信这一块,每个项目走得不一样,有的是以MW为单元的集装箱做一个就地的监控单元。有的直接通过61850通过站控传到项目上去的,每个项目也有具体的差别。

简单介绍一下科华,是1988年成立的,是UPS起家的,我们在深圳2010年上市的,除了UPS转到新能源,包括充电桩。储能的产品,我们以PCS为最核心的产品,我们集成第三方的电池对外提供系统。还有一些我们做离网的产品,包括一些离网的逆变器,还有辅助的产品。这是目前的解决方案,在微网发输用的解决方案。还有在储能发输有一个微网,还有在城市里面做主充,在每一个场合都有相应的案例在做了。

电网侧应用,这个项目比较特殊的一点,120还没有变电器,这个集装箱转化为电压源,然后发电,供给对方那一侧另外一个几个PCL做对策,120侧还没有接入,还在跑。

这是光伏+储能,在设计的时候是1.7-1.8插配比。这是在印度做得,原来是单线的,现在是双向带MPPT功能PCS,电站可以参与电网的辅助服务的。这是风+储的项目,这是大庆做的项目。这是在惠州实施25MWh的。这是我们在北美做得加州一个项目,这个PCS都是我们提供的。这是台湾台塑集团的。还有锂电池的,还有铅碳电池的,我们跟一些厂家做得,这是我们PCS。这是微网的项目,这是在马达加斯加。有电网的地方做得微网光储充,还有园区内的微网。跟大家分享一些,这几年做得项目还是比较多一些。

谢谢。

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