工商業(yè)儲能項目方案書2019年03月 11.1項目背景 1 2項目方案設(shè)計 12.1參考標準 1 22.3系統(tǒng)設(shè)計 3 2.5系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 42.6安全性 52.6.2系統(tǒng)散熱 52.6.3并網(wǎng)符合性 52.6.4供電可靠性 5 63主要設(shè)備選型與說明 6 6 83.4儲能變流器(PCS)設(shè)計選型 4.2儲能系統(tǒng)運行模式 4.3合作模式及經(jīng)濟收益 4.4間接收益 4.5社會效益 5項目計劃及措施 5.1項目進度計劃概述 隨著電力建設(shè)的快速發(fā)展和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整，用電結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，尤其是用電高峰與低谷差距在不斷拉大，負荷率逐年下降，電網(wǎng)運化學(xué)儲能系統(tǒng)通過在負荷高峰時放電，在負荷低谷時充電，可以能。用戶利用智能儲能系統(tǒng)，可以利用峰谷電價投資額6.318億美金，注冊資本23350萬美元。占地面積近500畝，是一家大規(guī)模的鍍鋅卷板、彩涂卷板的生產(chǎn)基地。公司年產(chǎn)酸洗鋼卷90萬噸、冷軋鋼卷60萬噸、熱浸鍍鋅鋼卷90萬噸、烤漆鋼卷36萬噸。1>GB/T3859.1-1993半導(dǎo)體變流器基本要求的規(guī)定2>GB/T3859.2-1993半導(dǎo)體變流器應(yīng)用導(dǎo)則3>GB/T13422-1992半導(dǎo)體電力變流器電氣試驗方法4>GB/T2423.1-2001電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A:低溫5>GB/T2423.2-2001電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗B:高溫6>GB/T2423.3-2006電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Cab:恒定7>GB/T2423.4-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Db交變濕熱(12h+12h循環(huán))8>GB/T12325-2008電能質(zhì)量供電電壓偏差9>GB/T12326-2008電能質(zhì)量電壓波動和閃變10>GB/T14549-1993電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波11>GB/T15543-2008電能質(zhì)量三相電壓不平衡12>GB/T15945-2008電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率偏差13>GB/Z17625.3-2000電磁兼容限值對額定電流大于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓波動和閃爍的限制14>DL/T860(全部)遠動設(shè)備及系統(tǒng)(系列標準)15>DL/T634(全部)遠動設(shè)備及系統(tǒng)(系列標準)17>DL5002-2005地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程19>GB/T13729-2002遠動終端通用技20>GB/T13730-2002地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)1>PCS(PowerCovertSystem):能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，即換流器，是進行逆變和整流的雙向2>SOC(StateOfCapacity):電池剩余容量狀態(tài)，用百分率表示。3>SOH(StateOfHealth):電池組健康度狀態(tài)，用百分率表示。4>DOD(depthofdischarge):電池的放電深度，用百分比表示。5>BMS(BatteryManagementSyst6>BMU(BatteryManagementUnit):電池組管理單元，負責管理多串電池組。具有單體電池電壓采集，多點溫度采集，電池組均衡控制，電池組總電壓采集等功能。的電流采集，總電壓采集，漏電檢測，并在電池組狀態(tài)發(fā)生異常時驅(qū)動斷開高壓功率接觸集的信息，并在電池系統(tǒng)異常時上報告警。另外還能夠在電池系統(tǒng)異常時發(fā)送告警信息到疊加堆放的方式放置于室外，總占地面積約360平米。儲能集裝箱分為兩個倉，一個電池系統(tǒng)等。該項目共計12套2MWh的鋰電池系統(tǒng)，12套EMS系統(tǒng)、12臺500kWPCS(雙向變流器)。儲能集裝內(nèi)還包括相關(guān)輔助系統(tǒng)如空調(diào)、消防、照明系統(tǒng)等。廠區(qū)110kV進線，共有1臺25000kVA和1臺40000kVA變壓器，項目擬采用高壓10kV(1)集裝箱內(nèi)每個艙內(nèi)至少配置1盞應(yīng)急照明燈，一旦系統(tǒng)斷電，箱式儲能系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)急照明燈立即投入使用。日常運維門上方設(shè)置防護等級不低于IP54的夜間照明設(shè)備，該夜間照明設(shè)備通過配電柜內(nèi)部的單組配電斷路(2)集裝箱提供焊接固定方式。焊接點與整個集裝箱系統(tǒng)的非功能性導(dǎo)電導(dǎo)體可靠連通，同時，集裝箱以銅排的形式向用戶提供2個符合相關(guān)標準要求的接地點，接地點與整個箱式儲能系統(tǒng)的非功能性導(dǎo)電導(dǎo)體形成可靠的等電位連接，接地系統(tǒng)中導(dǎo)體的有效截面第4頁，共14頁(3)集裝箱箱頂配置連接可靠的高質(zhì)量防雷系統(tǒng)，防雷系統(tǒng)通過接地扁鋼或接地圓鋼連接至集裝箱系統(tǒng)給用戶提供的2個的接地銅排上，接地系統(tǒng)中導(dǎo)體的有效截面積不小于(4)集裝箱系統(tǒng)具備良好的防腐、防火、防水、防塵(防風(fēng)沙)、防震、防紫外線等功能，保證集裝箱系統(tǒng)20年內(nèi)不會因腐蝕、防火、防水、防塵和紫外線等因素出現(xiàn)故障。集裝箱儲能系統(tǒng)是將磷酸鐵鋰電池、電池管理系統(tǒng)、儲能雙向逆變器、消防系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)、雙向電能計量，云端能量管理調(diào)度系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)有機配置于標準集裝箱內(nèi)。其主要功能如下所述：數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析實時負荷監(jiān)測雙向電能計量率控制快速負荷調(diào)度Cubox電力數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器1.儲能電池模組：由若干個電池模塊串聯(lián)，并與電路系統(tǒng)相聯(lián)組成的電池系統(tǒng)，電路系統(tǒng)一般由監(jiān)測、保護電路、電氣、通訊接口及熱管理裝置等組成。2.電池管理系統(tǒng)(BMS):用于對蓄電池充、放電過程進行管理，提高蓄電池使用壽命，儲能系統(tǒng)配置選用兩層或三層架構(gòu)。3.雙向逆變系統(tǒng)(PCS):實現(xiàn)電池與交流電網(wǎng)之間雙向能量轉(zhuǎn)換的裝置，其核心部分是由電力電子器件組成的逆變器及對應(yīng)的嵌入式控制軟件。4.負荷監(jiān)測終端(雙向計量系統(tǒng)):實現(xiàn)負荷側(cè)和電池側(cè)雙向的電能計量，付費率計算，向用戶提供儲能系統(tǒng)整體的成本報告測量依據(jù)。向用戶實時直觀展現(xiàn)儲能系統(tǒng)的運行狀態(tài)、運行參數(shù)、異常報警事件、系統(tǒng)運行成益統(tǒng)計分析等信息，同時支持向儲能系統(tǒng)下達調(diào)度指令、創(chuàng)建/修上述幾個組成部分為主要的系統(tǒng)劃分，實際系統(tǒng)運行中，還切換時間小于3ms。2.6.2系統(tǒng)散熱主要設(shè)備PCS和EMS柜采用風(fēng)冷散熱。電池倉采用空調(diào)進行散熱，空調(diào)的選用，充分考慮電池充放電時候的發(fā)熱量，集裝箱箱體的傳熱量，以及項目地點的實際工況溫度。2.6.3并網(wǎng)符合性根據(jù)《電池儲能電站技術(shù)導(dǎo)則》,接入電網(wǎng)的儲能系統(tǒng)量控制在變額定容量的30%以內(nèi)，且儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)的連接處設(shè)置明顯的斷開點(電網(wǎng)側(cè)設(shè)置隔離開2.6.4供電可靠性第6頁，共14頁裝置，信號傳輸?shù)侥芰抗芾硐到y(tǒng)(EMS)做負荷跟蹤控制。充電時，儲能系統(tǒng)相當于負載，采取兩段式充電模式從電網(wǎng)取電。放電時，儲能系統(tǒng)相當于電源，采取負荷跟蹤模式控制儲能系統(tǒng)放電功率，電站與電網(wǎng)同步運行，此時儲能放出電的電能質(zhì)量符合國家標準，電壓、頻率、相位、三相不平衡度、諧波等參數(shù)均在國家標準控制范圍內(nèi)。消防遵循“預(yù)防為主、防消結(jié)合”和保證重點、兼顧一般、便于管理、經(jīng)濟實用的原則。本電站總體設(shè)計方案主要考慮以下幾個方面：1)站內(nèi)建筑物耐火等級執(zhí)行GB50016相關(guān)規(guī)定。2)盡量采用不燃或難燃的電氣設(shè)備，動力電纜和控制電纜(包括通信電纜)等分層敷設(shè)，在電纜的一定部位設(shè)防火墻，在穿墻孔處等采用非燃燒材料封堵。3)站內(nèi)配置滿足規(guī)范規(guī)定數(shù)量和容量的手提式磷酸銨鹽干粉滅火器，并配置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，自動報警系統(tǒng)接入集中控制室?；诹姿徼F鋰電芯的高安全性、長壽命和環(huán)保的特性，我們選擇將它運用于儲能系統(tǒng)，本工程儲能電池系統(tǒng)采用LF90的方型鋁殼的磷酸鐵鋰電芯為基本單元進行系統(tǒng)配置。-130,5±0,0→序號型號12標稱容量/Ah第7頁，共14頁345678電芯充電曲線：電芯放電參數(shù)：第8頁，共14頁數(shù)表如下：項目12電池組串并聯(lián)方式3配組電壓差(mV)4配組容量差(Ah)5配組內(nèi)阻差(mΩ)6123項目1234第9頁，共14頁在本方案構(gòu)建的儲能系統(tǒng)中，儲能變流器除了雙向逆變功能外，同時可以進行實現(xiàn)支撐電網(wǎng)，實現(xiàn)各電源之間的功率平衡分配，保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，提供抗短時沖擊能力，平滑供電，儲能備電，削峰填谷。儲能變流器設(shè)備采用模塊化設(shè)計，每個模塊為62.5KW,8個模塊并聯(lián)可組成500KW儲能變流器。設(shè)備拓撲采用三電平設(shè)計，相比較于兩電平拓撲，三電平拓撲能夠提高開關(guān)頻率、轉(zhuǎn)換效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低輸出諧波、開關(guān)損耗和變流器體積。儲能變流器電路主拓撲如下：本本太YmFF0mY本本本本本本本本一□本項目中電池直流側(cè)輸入電壓范圍為：600~900V,PCS無內(nèi)置變壓器，交流側(cè)電壓為380V,可實現(xiàn)并網(wǎng)或直接給負載供電。500KW儲能變流器參數(shù)：產(chǎn)品型號直流電壓范圍最大直流功率交流并網(wǎng)參數(shù)電網(wǎng)電壓范圍電網(wǎng)頻率范圍交流額定電流輸出THDi并網(wǎng)功率因數(shù)交流離網(wǎng)參數(shù)交流離網(wǎng)電壓交流電壓可調(diào)節(jié)范圍交流離網(wǎng)頻率≤2%(線性負載),系統(tǒng)參數(shù)三相三線隔離方式非隔離強制風(fēng)冷噪聲溫度范圍防護等級濕度范圍0~95%(無凝霜)顯示觸摸屏通信接口網(wǎng)口、RS485、CANa、接入鋰電池時分為恒功率充電和恒流充電兩個階段；面向鉛酸時，可以分為預(yù)充電、快充、均充和浮充四個階段；c、四象限獨立控制有功和無功d、與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)配合，可按照歷史曲線或者實時負荷進行調(diào)峰，實現(xiàn)電網(wǎng)的削峰填谷。a、離網(wǎng)運行時，可為負載提供穩(wěn)定的電壓和頻率。b、儲能變流器與后臺監(jiān)控系統(tǒng)配合可實現(xiàn)并網(wǎng)、離網(wǎng)模式自動切換，可實現(xiàn)計劃性無縫切換。時電價制度。如下圖所示，00:00-8:00為谷值電價時段，12:00-17:00和21:00-24:00為平值電價時段，8:00-12:00及17:00-21:00為峰值電價時段。在不同時段的電價各不相同，在目前電價政策情況下峰谷價差可達0.7158元/kWh,而峰平價差為0.4079元/kWh。根據(jù)江蘇省的分時電價規(guī)則，如果利用分布式儲能系統(tǒng)將夜間谷值電價的電量儲存起(待機)第12頁，共14頁項目采用國內(nèi)主流的合同能源管理模式，由我司對儲能電站全額投資，項目設(shè)計壽命為15年，在節(jié)能效益分享期內(nèi)，通過每天的谷充峰放、平充峰放，兩次做功分享削峰填谷中的電價差值收益；其中用電企業(yè)每度電獲得峰谷/峰平價差10%的優(yōu)惠，業(yè)主方能享受到15年915萬元節(jié)約電費分成收益。1、需量調(diào)解工商業(yè)用戶安裝儲能系統(tǒng)，可減少變壓器增容的投資成本；儲能系統(tǒng)在用電高峰時放電，可消減用戶用電峰值，減少容量費，節(jié)約用電成本。2、錯峰用電不停電在電網(wǎng)公司實行用電高峰錯峰用電時，企業(yè)仍然有電可用，解決錯峰用電停電的煩惱，增加用電企業(yè)用電能力。3、改善電能質(zhì)量對用電要求穩(wěn)定和電能質(zhì)量要求高的工商業(yè)用戶，通過配置儲能系統(tǒng)作為支撐電源，能夠改善因電網(wǎng)浪涌、電壓跌落、頻率波動、臨時性斷電等電能質(zhì)量問題，挽回因斷電、電能質(zhì)量不穩(wěn)而使生產(chǎn)線停產(chǎn)造成的損失。4、應(yīng)急電源儲能系統(tǒng)能夠支撐大功率穩(wěn)定運行達幾個小時甚至十幾個小時。對于生產(chǎn)連續(xù)性要求高、信息、安全領(lǐng)域的用戶，通過配置一定規(guī)模的儲能系統(tǒng)，可以提供高質(zhì)量、不間斷的電源，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定。5、參與電力需求側(cè)響應(yīng)用戶通過配置一定規(guī)模的儲能，可主動參與電網(wǎng)的需求側(cè)響應(yīng)。一方面可以獲得參與需求側(cè)響應(yīng)的獎勵機制，另一方面也可以改變自己的用電習(xí)慣，消減自身高峰負荷，節(jié)約用電作為國際知名企業(yè)，常熟燁輝有著將生產(chǎn)能耗持續(xù)優(yōu)化的考核目標，而本儲能系統(tǒng)帶來的削峰填谷和需求側(cè)管理將肩負一定范圍的企業(yè)社會責任，帶來可觀的社會效益，如下所述：第13頁，共14頁1、從宏觀投資上來說，需量管理將減少電廠高負荷的運行可能性，減少額外的電廠投入增加，以及減