多元混合储能及其应用

多元混合储能及其应用 深圳供电局有限公司 杨忠亮 2014年 12月 – 珠海 节能和环保越来越受到人们的重视 “ 新能源产业的发展 ” 势在必行 “ 储能技术 ” 是关键 引言 经济快速发展，电力供应局部发展不足 中小型企业 ----错峰用电 ； 高端产业 ----对 电能质量的要求越来越高 ； ------影响了企业的发展 ， 甚至造成损失 ； ------影响了城市发展 。 引言 多元混合储能一体化电站示范工程 采用光伏 、 风电不同的发电及铅碳 、 胶体 、 磷酸铁锂 、 聚合物电池等不同的蓄电储能方 式 ， 对电站中的发电系统及蓄电池储能系统的 容量及特性进行 经济 、 合理 的配置 。 通过了型式试验 ---------现已在深圳投入试运行 引言 示范工程总容为 3MWh ， 采用铅碳蓄电池、 胶体储能电 池和磷酸铁锂、聚合物电池储 能，集中并网方案。 其中 光伏 100 kW, 风能 50 kW， 铅碳蓄电池储能 100kW， 胶体蓄电池储能 100kW， 磷酸铁锂储能 100kW。 聚合物储能 50 kW 组成储能器件。 分别接入交流配电柜，经过交流配电柜接入 0.4kV低压 配电系统，最终实现整个储能并网系统接入交流电网。 引言 示范工程配置 磷酸铁锂储能 100kW 光伏 50 kW 铅碳蓄电池储能 100kW 胶体蓄电池储能 100kW 聚合物储能 50kW 引言 对 多元 储能系统的容量及特性进行经济、合理的配置 。实现 综合管理、优化控制 达到优良的技术经济效果。 它的推广应用必将是新能源的一次革命，有利推动智 能电网的发展，优化电网的结构和配置。 特别是适合于我国中小型企业用电的需求，大大提高 城市电网的供电可靠性和运行效率。 引言 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 整点小时 电力负荷（MW） 2006 2007 2008 2009 2010 （ 1） 城市电网的负荷谷峰差值日益明显 ， 典型峰谷比达到 1.75， 峰谷差率为 42.7。 负载能力偏低。 电网扩容愈加困难，系统调峰难度变大； 图一、典型日负荷曲线 1、 电网发展出现的主要问题和 智能电网 （ 2） 发展不均衡 ， 各地负载能力难以得到合理 的配置； （ 3） 风电 、 太阳能发电等新能源的发展尚缺乏 一定的完善性； （ 4） 远距离 、 大容量 、 交直流并联送电会给电 网系统的正常运行带来稳定性等诸多问题 。 1、 电网发展出现的主要问题和 智能电网 建立以 多点储能装置支撑的系统 能 提高 电网的暂态稳定性； 缩小城市电网负荷谷峰的差值， 推动 电力工业市场化； 满足 重负荷地区的电能需要，充分有效地利用资源； 实现 绿色电力，清洁能源，建设智慧城市配电系统。 1、 电网发展出现的主要问题和 智能电网 智能电网技术 将传统的输配电技术与各种新技术进行有 机地结合，使电网的结构以及保护与运行控制 方式发生革命性的变化。 在 电网安全、供电可靠、电能质量、运行效率 、资产管理 等方面有了极大的提高 ; 各种 分布式发电与储能设备 的即插即用 ;并实现 与用户之间的互动 。 也为解决新能源的接入和 电力发展中存在的问题提供了良好的途径 。 1、 电网发展出现的主要问题和 智能电网 2、光储充一体化系统及作用 2、光储充一体化系统及作用 并网模式下 ，系统与电网相互补充供电。 起到 了“ 消峰平谷 ” 的作用。 PV 蓄电池 双向 DC/AC / DC 变换器 1 n A B C 图 二. 光 储 充 一 体 化 系 统 结 构 框 图 对电网电压跌落起到积极作用， 改善系统运行稳定性。 2、光储充一体化系统及作用 离网模式下 ， 系统仍能保证负荷及充放电的控制， 平稳供电运行。 保证 系统供电的正常 2、光储充一体化系统及作用 改善 电能质量， 维持 系统稳定 光伏发电装置不能正常工作时向用户 提供 电力 提高 光储充一体化系统的经济效益 以上三点是蓄电池储能在分布式发电 中所发挥的作用 3、 3MWh FGCY风光储多元混合储能 示范工程 风光储一体化主站接线图 双向换流器或光伏逆 变器的能量转换系统 储能蓄电池组 （ 铅炭 、 胶体 、磷酸铁锂、聚 合物电池 ） 光伏发电和风能发电 系统等绿色能源发电系 统 数据采集 、 存储计算 ， 智能化监控控制 高低压开关设备 、变 压器输电系统 配电和计量设备 ，自 动切换设备配电系统 系统的组成 多元混合储能一体化电站的方案综合 考虑了 不 同的电源形式和不同的蓄电储能方式， 结合了 当前 主流变流器的拓扑结构， 提出了 全新的能量转换和 储能系统主电路设计思路， 实现了 经济和多技术指 标综合优化。 能大幅度的 延长 电池的使用寿命；同时， 缓解 用电高峰期的电能压力。 3、 3MWh FGCY风光储多元混合储能 示范工程 4、 多元混合储能一体化电站储能方式 多元混合储能一体化 电站采用了不同的电 源发电以及不同的蓄 电储能方式，多种蓄 电池效性互补， 实现 多元混合储能的一体 化最合理的配置和最 优化的管理。 铅炭蓄电池 胶体蓄电池 磷 酸 铁 锂 蓄 电 池 聚合物电池 5、 多元混合储能一体化电站的优势 使电网安全 、 可靠地运行； 有效地改善电能质量； 消减部分电网负荷峰谷差值； 提高应对停电等突发状况的能力； 开源节流， 减少不必要的损失， 带来一定的经济效益； 节能环保， 适应主流。 结论 多元混合储能一体化电站的建设， 将有效促 进新能源技术的应用 ， 推动智能电网的发展 。改 善电能质量，保障 智慧 城市电网的安全运行。 多元混合储能一体化电站还是个新兴技术。 储能技术和设备有待提高和完善 。多种电源形式 和储能方式的协调管理需要深入研究 。更需要社 会的正确引导和政策支持。 谢谢