基于風(fēng)光儲(chǔ)充的工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)解決方案及典型案例

目錄一、系統(tǒng)構(gòu)建二、協(xié)同優(yōu)化三、安全保護(hù)四、運(yùn)行維護(hù)五、典型案例一、系統(tǒng)構(gòu)建n上海電氣電站集團(tuán)上海電機(jī)廠的主要產(chǎn)品有大中型交流電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)等；n占地面積約80萬平方米，最大廠房長312米，主跨寬36米，高34米；n生產(chǎn)設(shè)備3000余臺(tái)、精細(xì)設(shè)備280余臺(tái)；n上海電機(jī)廠用電量巨大，當(dāng)前配電容量71.5MVA，年用電量高達(dá)約7000萬度；現(xiàn)有能源管理存在諸多問題與痛點(diǎn)

一、基于風(fēng)光儲(chǔ)充的工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)構(gòu)建場景n

提高可再生能源使用率，優(yōu)化工業(yè)園區(qū)能源結(jié)構(gòu)；n

與工業(yè)園區(qū)高度融合，和諧發(fā)展，量身定制解決方案；n

構(gòu)建停車棚光儲(chǔ)充系統(tǒng)，解決員工“綠色”出行難點(diǎn)；n

采用智慧能源技術(shù)，降低企業(yè)能耗和成本，實(shí)現(xiàn)園區(qū)企業(yè)共贏；n

削峰填谷、需求響應(yīng)，降低用電成本，探索用戶側(cè)儲(chǔ)能參與參與需求側(cè)管理；n

低碳綠色園區(qū)智慧能源商業(yè)模式示范。一、基于風(fēng)光儲(chǔ)充的工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建原則：n根據(jù)廠區(qū)提供的日負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)可知，

夏季為負(fù)荷高峰，峰值負(fù)荷約為16MW。n根據(jù)1月、4月、7月、10月典型日負(fù)荷特性曲線可知，上午9-11點(diǎn)以及下午14-16點(diǎn)是兩個(gè)負(fù)荷高峰，負(fù)荷比較穩(wěn)定，峰谷差明顯。一、基于風(fēng)光儲(chǔ)充的工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)構(gòu)建1月平均日負(fù)荷特性曲線7月平均日負(fù)荷特性曲線4月平均日負(fù)荷特性曲線10月平均日負(fù)荷特性曲線負(fù)荷特性分析參數(shù)源2.2MW光伏發(fā)電系統(tǒng)、

10kW風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)光伏系統(tǒng)低壓380V、儲(chǔ)能系統(tǒng)6kV儲(chǔ)4.02MW/12.6MWh磷酸鐵鋰電池

70kW/307.2kWh梯次利用動(dòng)力電池荷廠區(qū)用電負(fù)荷儲(chǔ)能站一、基于風(fēng)光儲(chǔ)充的工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)構(gòu)建源-儲(chǔ)-荷功率和容量配比2號(hào)停車場光伏線圈車間屋面GVPI車間屋面

福伊特車間屋面

集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)3號(hào)停車場光伏 磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性高、能量密度高、充放電倍率高、使用壽命長等特點(diǎn)，是

未來最具有市場前景的儲(chǔ)能電池

體系。一、基于風(fēng)光儲(chǔ)充的工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)構(gòu)建先進(jìn)儲(chǔ)能電池，需求側(cè)響應(yīng)、虛擬電廠磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池集裝箱儲(chǔ)能PCS、升壓變一體倉磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池組一、基于風(fēng)光儲(chǔ)充的工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)構(gòu)建“風(fēng)光儲(chǔ)充”微網(wǎng)系統(tǒng)“風(fēng)光儲(chǔ)充”系統(tǒng)本地控制終端梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)車棚光伏

充分利用廠區(qū)合理屋面，園區(qū)各方參與；

就地消納，提升新能源利用率，降低能耗；

薄膜CIGS組件，效率高、美觀、弱光性能好；一、基于風(fēng)光儲(chǔ)充的工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)構(gòu)建屋面光伏發(fā)電系統(tǒng)二、協(xié)同優(yōu)化本工程建設(shè)的供電系統(tǒng)運(yùn)行中調(diào)度優(yōu)先級(jí)如下：（1）優(yōu)先使用風(fēng)電和光伏發(fā)電。（2）儲(chǔ)能系統(tǒng)中儲(chǔ)存的電量。（3）在光伏出力不足、儲(chǔ)能電量較低的情況下通過電網(wǎng)供電。功率平衡：協(xié)調(diào)優(yōu)化控制策略（四種主要運(yùn)行方式）二、綜合能源系統(tǒng)的源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)協(xié)同優(yōu)化控制場景1：光伏出力大于用電負(fù)荷，且儲(chǔ)能未充滿

場景2：光伏出力大于用電負(fù)荷，且儲(chǔ)能已充滿場景3：光伏出力小于用電負(fù)荷，且儲(chǔ)能電量滿足負(fù)荷用電需求場景4：光伏出力小于用電負(fù)荷，且儲(chǔ)能電量不滿足供電需求

功率因數(shù)調(diào)節(jié)

n

功率因數(shù)提升；n

無功優(yōu)先調(diào)節(jié)；n

有功等效為功率受限的儲(chǔ)能機(jī)組；接入儲(chǔ)能系統(tǒng)后，廠區(qū)在電價(jià)峰值時(shí)間段的用電功率和用電量大大降低。二、綜合能源系統(tǒng)的源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)協(xié)同優(yōu)化控制二、綜合能源系統(tǒng)的源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)協(xié)同優(yōu)化控制綜合能源智慧管理平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)主要分為：u設(shè)備及數(shù)據(jù)傳輸層u核心軟件層u高級(jí)應(yīng)用層二、綜合能源系統(tǒng)的源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)協(xié)同優(yōu)化綜合能源智慧管理平臺(tái)三、安全保護(hù)材料級(jí)安全新型磷酸鐵鋰材料、阻燃電解液機(jī)械與電氣級(jí)安全機(jī)械安全防護(hù)裝置、電氣安全防護(hù)裝置UN

38.3產(chǎn)品級(jí)安全通過GB、UL、UN、IEC、ISO等破壞性安全測試，無起火爆炸隱患過欠壓保護(hù)高低溫保護(hù)過流保護(hù)消防系統(tǒng)溫控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)材料阻燃等級(jí)電芯安全設(shè)計(jì)密封（IP54）耐振動(dòng)耐沖擊耐碰撞安全設(shè)計(jì)化學(xué)安全三、綜合能源系統(tǒng)的安全與保護(hù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)短路保護(hù)絕緣保護(hù)高壓標(biāo)識(shí)機(jī)械安全功能安全電氣安全變流器過流保護(hù)保護(hù)技術(shù)發(fā)電系統(tǒng)的漏電保護(hù)防直通保護(hù)軟件保護(hù)

硬件保護(hù)增加風(fēng)扇流量限制電流輸出除塵接地漏電保護(hù)電氣火災(zāi)監(jiān)控鑒福方式

相敏方式電氣火災(zāi)監(jiān)控漏電保護(hù)開關(guān)三、綜合能源系統(tǒng)的安全與保護(hù)光伏發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)變流器過溫短路保護(hù)四、運(yùn)行維護(hù)n用戶負(fù)荷和儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控；n智能化最大需量申報(bào)；n數(shù)據(jù)可視化；n多終端查看；n電力運(yùn)行分析報(bào)告；n電池的更換以插箱為單位n變流器的更換以方便安裝的部件形式更換；n直流電容器組、功率模組，控制器；n大數(shù)據(jù)平臺(tái)；n統(tǒng)計(jì)分析；n設(shè)備性能評估；n設(shè)備優(yōu)化；n優(yōu)化備件庫存；四、綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊化更換數(shù)據(jù)分析五、典型案例福伊特車間屋面光伏1081.70kWp2號(hào)停車場光伏361.90kWp6個(gè)交流充電樁，1個(gè)直流充電樁,1套70kW/307.2kWh梯級(jí)利用儲(chǔ)能系統(tǒng)線圈車間屋面光伏191.40kWpGVPI車間屋面光伏370.04kWp集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)4.02MW/12.6MWh五、基于風(fēng)光儲(chǔ)充的工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)典型案例項(xiàng)目規(guī)模3號(hào)停車場光伏

212.99kWp14個(gè)交流充電樁儲(chǔ)能站系統(tǒng)主界面系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)頁n

新能源累計(jì)發(fā)電量1.17GWh；n

儲(chǔ)能系統(tǒng)累計(jì)充電量5.26GWh；n

儲(chǔ)能系統(tǒng)累計(jì)放電量4.98GWh；n

每年可節(jié)約標(biāo)煤約665噸，減少二氧化碳排放約1760噸，減少有害氣體排放約1.8噸。n

啟動(dòng)時(shí)間：2019年10月n

項(xiàng)目地點(diǎn)：上海電機(jī)廠工業(yè)園區(qū)內(nèi)n

并網(wǎng)方式：自發(fā)自用n

并網(wǎng)時(shí)間：2020年6月五、基于風(fēng)光儲(chǔ)充的工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)典型案例項(xiàng)目建設(shè)情況項(xiàng)目運(yùn)營收益系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)頁

“能源魔盒”案例有助于上海開展電力需求響應(yīng)和虛擬電廠工作，緩解電網(wǎng)運(yùn)行壓力，提高上海電力運(yùn)行安全和保障水平。

光伏系統(tǒng)適用于光照資源較豐富的地區(qū)，風(fēng)能系統(tǒng)適用于風(fēng)資源較豐富的地區(qū)，

儲(chǔ)能系統(tǒng)適用于采用峰平谷電價(jià)并存在負(fù)荷不平衡的用戶。

融入5G基站、數(shù)據(jù)中心等“新基建”重點(diǎn)技術(shù)的園區(qū)綜合能源服務(wù)手段，也將是未來工業(yè)園區(qū)節(jié)能降耗、實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要實(shí)施方向。

典型“能源魔盒”案例的解決方案，與閔行工業(yè)園區(qū)高度融合，在不改變園區(qū)原有建筑格局為前提條件下，以“風(fēng)、光、儲(chǔ)、充、控、檢”一體化形式實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同互補(bǔ)和能源綜合梯級(jí)利用

，不僅改善了電