中天科技-隆基华山论剑PPT-曹红彬 - 3

430W组件 储能 中天科技新能源产业集团 总裁 曹红彬 目录 DIRECTORY 01 02 中天光伏小故事 中天储能探索之路 中天光伏故事 01 1.1 光伏小故事 背景 2014年， 中天科技集团和 集团达成战略合作，利用其在南通 新材料厂房建设大型光伏示范基地。该基地总规划 7000 多亩，一期已建 1400亩，二期在建 2100亩，三期待建 3500亩。有 220kV变电站一座， 2018年全年用电 8亿度，光伏发电可百分百 消纳，是难得的 “用电优质、屋面优质、企业优质 ”的三优光伏客户。 项目建设情况  一期 光伏项目已于 2014年并网，屋顶面积 5.19万平米， 电站容量 2.16MW， 使用的是 60片多晶 260Wp组件  二期光伏 项目已于 2017年并网， 屋顶面积 9.45万平米， 电站容量 10.69MW， 使用的是 72片多晶 320Wp组件  三期光伏项目于今年开建，屋顶面积 34.5万平米。 1.1 光伏小故事 三期项目组件选择 方案 组件规格 数量 安装容量 屋面面积 千瓦使用面积 方案一 375Wp 115860 43.45MW 34.5万平米 7.94平米 /kWp 方案二 335Wp 115860 38.81MW 8.89平米 /kWp 方案三 425Wp 109872 46.7MW 7.39平米 /kWp 我们拟定了三种方案，通过测算，可以看到， 72片 166隆基 大硅片单晶 425Wp高效组件，能最大限度地利用屋面，摊 薄单瓦屋面租金成本，同时也降低电站单瓦建设成本，从而降低度电成本。 高功率组件对分布式平价上网时代的来临有决定性作用 目前待建厂房建筑面积约 150万平米，预计还可建设超过 120MW的屋顶分布式光伏，我们期待未来有更多的惊喜 经过测算，三期项目采用大硅片单晶 425Wp高效组件比常规单晶组件的单瓦投资成本降低 5分钱 左右。因此，三期项 目我司选用了单晶 425Wp高效组件，容量为 46.7MW。 1.2 中天助力大硅片时代 为此，我们中天氟膜和背板能做的 大硅片时代，引领更高效率、更低成本 更高的发电量透明氟膜和背板，高透光，低衰减，提高双面组件背板功率 更高的可靠性中天二代氟膜、 ZTT系列背板，延长组件寿命，延缓组件功率衰减 1.2 中天助力大硅片时代 提质增效 中天透明系列产品（ 透明氟膜 ） 中天透明膜的 紫外透过率仅为 2.14， 可见光透过率 大 于 90，不仅有效保护中间层 PET，更 能提高双面组 件背面的光线利用率 ； 中天透明膜 PCT96后机械性能仍维持较大数值 ； 中天透明膜 PCT96后无明显黄变，可保持高透过率 ； 中天透明膜紫外辐照后 TD断裂伸长率均值在 80左右 ； 中天透明膜紫外 500kwh后，未发生黄变。 中天 透明膜 1.2 中天助力大硅片时代 提质增效 中天透明系列产品（ 透明背板、透明网格背板 ） 高透光 透光率＞ 90400-1250nm， 提升双面组件发电 效率 ； 高阻隔 紫外阻隔率＞ 92280-380nm， 保障双面组件 25年稳定发电 高增益 多种工艺路线网格设计，带来组件可靠稳定增益 提升组件功率 5W↑ （ 60片）  高耐候 DH 3000h UV 500kWh/m2，功率衰减＜ 1 180.6 168.6 125.8 86.42 138.4 129.6 98.4 66.46 0 0.4 0.96 1.56 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 0 40 80 120 160 200 初始 DH1000h DH2000h DH3000h 双 85湿热老化后背板性能变化 MD断裂伸长率 TD断裂伸长率 黄变 180.6 178.6 165.8 152.42 136.3 128.3 138.4 129.6 120.4 112.46 108.4 98.6 0 0.4 0.8 1.18 1.46 1.86 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 0 40 80 120 160 200 初始 UV100 UV200 UV300 UV400 UV500 UV老化后背板性能变化 MD断裂伸长率 TD断裂伸长率 黄变 定制化网格，匹配大硅片组件 1.2 中天助力大硅片时代 保驾护航 中天二代 PVDF膜 低温、湿热、 UV等条件下横向仍具有优异的拉伸性能 耐低温 耐湿热 耐 UV TC600 高反射 高性价比 国 外 P V F 膜中 天 二 代 P V D F 膜 1 2 0 1 1 0 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 断 裂 伸 长 率 T D 方 向 低 温 （ - 4 0 ℃ ） 拉 伸 国 外 P V F 膜中 天 二 代 P V D F 膜 4 0 0 3 5 0 3 0 0 2 5 0 2 0 0 1 5 0 1 0 0 断 裂 伸 长 率 T D 方 向 P C T 9 6 h 拉 伸 国 外 P V F 膜中 天 二 代 P V D F 膜 4 0 0 3 5 0 3 0 0 2 5 0 2 0 0 1 5 0 1 0 0 5 0 断 裂 伸 长 率 T D 方 向 U V 3 0 0 k W h 拉 伸 中天二代 PVDF膜 -40℃ 下 TD方向断裂 伸长率仍在 75以上，耐低温性能优 异； 中天二代 PVDF膜在 PCT96h后 TD方向 断裂伸长率仍在 200以上，耐湿热性 能优异； 中天二代 PVDF膜在紫外 300kWh后 TD方向断裂伸长率仍在 150以上， 耐候性能优异。 外观正常 外观开裂 中天 K膜系列背板 ZTT-KPO（ 1500V）天合加严测试结果 TC600后外观 OK，无开裂；同行 K膜在 TC200-400之间出现开裂。 1.2 中天助力大硅片时代 保驾护航 氟膜背板组件功衰低于同行 户外实证（银川） 中天氟膜 背板 户外 组件功率衰减率最低（仅为 1.1），为光伏组件发电保驾护航 运行开始时间为 2016年 9月，其中 24件组件采用规格型号为 ZTT-KPK（ JMF）的背板制成， 16组件采用规格 型号为 ZTT-KPK友商 S氟膜 背板制成。每 8块同型组件串联，安装角度 40 正南。 运行时间 2016.9-2018.9 数据取自 CPVT户外实证检测数据 编号 2018DACS00251 标准多晶硅电池组件衰减率首年不高于 2.5，后续每年不高于 0.7 02 中天储能探索之路 2.1 中天储能产业布局 中天科技 于 2008年谋划进入新能源领域，成立 中天新能源研究所； 2012年，组建储能科技公司等 多家专业子公司，提前布局， 打造完整储能产业链。 现已形成含电池正负极材料、结构件、铜箔、 锂离子电池、 BMS、 PCS、 EMS、变压器、开关柜、 储能集装箱等核心部件的完整储能产业链，实现电 网侧储能电站所需设备内部自主配套率 95以上， 用户侧储能电站所需设备内部自主配套率 99以上。 中天科技以用户侧为切入点，同时立足发电侧、 电网侧业务，凭借着产业链优势，成为储能行业公 认的领跑者。 正负极材料 铜箔 结构件 锂电池 BMS 储能升压一 体机 储能 集装箱 PCS EMS 储能 投资 集成总包 长沙芙蓉储能站 丹阳储能站 2.2 商业模式探索 电网侧调峰调频 中天电网侧储能电站建设情况 2018年，中天科技承接江苏镇江、河南平高和湖南长沙共 182MWh电网侧储能项目，在储能设备安全性、 规范性方面深度研究，得到了国网一致好评。  镇江东部电网一期建山 5MW/10MWh（ 10KV接入），丹阳 12MW/24MWh（ 35KV接入），大港 16MW/32MWh（ 10KV接入）， 2018年 7月并网运行。  河南电网二期储能系统中天供应平顶山趔山变，安阳汤阴变，郑州潘庄变，每个站四台电池集装箱，合计十二台集装 箱，每个站 6MWh，总计 18MWh； 2018年 12月底并网运行。  湖南电网长沙一期储能示范工程芙蓉变站房式储能电站 26MW/52MWh； 2019年 4月 23日并网运行。 大港储能站 平顶山储能站 镇江电网侧储能项目投入运行效果 江苏镇江储能项目是 全球容量最大的电化学储能电站，共 202MWh，可在每天用电高峰期间提供电量 40万千瓦 时，满足 17万居民生活用电。源网荷、 AGC、一次调频、 AVC、黑启动等功能都已实现，各项目标也优于设计目 标。 AGC调度调节 红色曲线是调度指令，绿色是响应曲线， 响应时间 200ms，且每天 AGC在 5090 容量区间响应上千次充放电。 一次调频 实时主动调节电网频率，采集精度 0.002Hz，每次执行时常 不超过 5分 钟 ，可以重复执行，直到频率满足要 求，确保电网频率安全。 “源网荷 ” 符合 “源网荷 ”功能要求，江苏省网要求 PCS 满功率充放电转换时间 小于 100ms， 建 山站实测时间为 42ms，远优于江苏省网 要求，行业领先。 2.2 商业模式探索 电网侧调峰调频 华能格尔木光伏产业园直流侧 1MWh储能项目 2.2 商业模式探索 发电 侧弃光式 合同能源管理 该项目储能电站接入光伏电站直流侧， 存储弃光 “限发 ”电量、错峰平滑上网获得收益 ，为行业性 “弃光 ”问题提供了新 的解决方案。具有以下功能  跟随调度中心下发给光伏电站的限发曲线，在弃光时进行储能，在光伏功率不足时进行补足，减少光伏弃光、提高 光伏利用率。  平滑光伏功率输出，改善光伏并网电能质量。 项目储能电站拥有 良好的精确跟踪电网调度 的能力 ，储能系统效率最高可到 95.77。 电力调度曲线（ Pset）、光伏储能上网功率曲线（ Pout）和光伏发电上网功率曲线（ Pout-b） 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 目前国内应用最广泛的储能商业模式是利用峰谷价差套利。 但是峰谷电价差有很大的地域局限性，主要集中在北京、江苏、 上海等地，这些地区经济发达，工商业园区多，用电负荷大， 用户侧峰谷电价差较大，拥有较大的套利空间。 除此之外，还兼顾电网动态扩容、需求响应以及需量电费 管理，往往一个系统可以同时实现多功能应用。 江苏省大工业用电峰平谷时段储能充放策略 充放策略 低谷 0 00-800 高峰 1 8 00-1200 平段 1 12 00-1700 高峰 2 17 00-2100 平段 2 21 00-2400 一天一充一放 充 放 一天一充两放 充 放 放 一天两充两放 充 放 充 放 全国各省大工业用电峰平谷电价及电价峰谷差 地区 高峰 平段 低谷 峰谷差 上海 1.097 0.665 0.329 0.768 江苏 1.070 0.642 0.314 0.756 陕西 0.877 0.550 0.224 0.653 山东 0.931 0.621 0.310 0.621 北京 0.986 0.677 0.377 0.610 福建 0.870 0.580 0.290 0.580 安徽 0.971 0.646 0.404 0.567 天津 0.964 0.679 0.409 0.555 浙江 0.900 - 0.416 0.484 山西 0.736 0.508 0.296 0.440 甘肃 0.682 0.463 0.244 0.438 河北 0.785 0.569 0.352 0.433 冀北 0.740 0.537 0.333 0.407 湖南 0.794 0.644 0.444 0.350 一代用户侧 协鑫智慧能源（ 10MWH锂电）分布式储能示范项目 （站房式） 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 系统概况  系统由 8个 250kW/1.25MWh的子系统组成，共计 10MWh，通过升压变压器后在 10kV侧并网；  站房采用两层钢结构设计，配有暖通系统，保证了系 统运行温度的可靠性；  接入配置线路保护、频率电压紧急控制等保护装置；  运行策略一充两放；  削峰填谷和需求响应服务有效缓解电网夏季高峰用电 压力；可作为备用应急电源提高厂区供电可靠性；  整个系统转换效率 8690。 一代用户侧 中天河口 6MWh储能电站示范项目 （集装箱式） 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 系统概况  系统由 3个 500kW/2MWh的子系统组成，其中， 1个子系统接 入到一台 630kVA升压变压器，另外 2个子系统接入到一台 1250kVA双分裂升压变压器，升压至 10kV并网；  采用集装箱集群式布局（ 6台 40HC集装箱和 1台配电 40HC 箱），美观简洁，既能减少用地面积，又能减少基建成 本；  运行策略两充两放；  用于中天本部园区 10kV侧削峰填谷和负荷跟踪，同时与光 伏相结合，有效平滑光伏输出，提高电能质量；  整个系统转换效率平均 8691。 一代用户侧 中天 储能 智能光储充一体化示范项目 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 该项目是 2016年 9月 26日江苏省经信委批复的示范项目，安装了江苏省第一块电网公司的峰谷差价计量表，打通了江苏省储能电站 并网流程。整个 系统由一套 500KW/1MWh集装箱储能系统、 85台充电桩、 0.38MWp光伏车棚组成，采用 400V并网。 项目配套的能量管理系 统，实现了发电、负载、储能系统的数据采集与管控，并与国网省、市电力调度中心数据共享 ，可实现以下功能  白天光伏发电，适用自发自用余电上网；  运行策略两充两放模式；  储能系统同时具备削峰填谷的功能；  此项目最大特点是突然停电时，可自动切换，光伏为储能充电，行成微网系统，保持充电桩可以为汽车充电。 1MWh集装箱式储能系统、由 1290块高效 光伏组件集成的 0.38兆瓦光伏车棚 85套智能交 /直流充电桩用于各类型电动大巴及 乘用车的快慢速充电 二代用户侧 南通科创中心 1MW/5MWh光储充示范项目 （并离网 型 ） 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 项目为光储充一体化示范项目，其中光伏车棚装机容量 384kWp，采用 “自发自用，余电上网 ”模式，年发电量 42.2万 度。车棚光伏由 15个光伏并网发电单元组成，每个发电单元 有 1台光伏并网逆变器，组串式逆变器经汇流箱汇流后，经过 并网柜接到新建变压器低压侧 400V母线上。 储能系统 1MW/5MWh，配置 2*2.6MWh磷酸铁锂集装箱式电 池组，经直流柜汇流后接入 2台 500kW的 PCS，经 PCS逆变后 （经隔离变输出 AC400V）经过并网柜接到新建变压器低压侧 400V母线上。储能电站实行 “两充两放 ”策略，年放电量达 260万 度。 充电桩系统由 400V出线柜分配电源带 2台 90kW直流快充桩 和 8台 9kW交流桩，可同时容纳 12台新能源汽车充电。  十大亮点 1 长寿命高安全电芯及模组 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 采用中天储能自主知识产权的长寿命储能专用 ZTT-27173200系列电芯，循环寿命可达 8000次（ 0.5C 80DOD 80EOL）（年产能 8亿安时），并根据电力储能特点整合设计 E10系列高密度单元箱及 E0121-B2系列 储能电池箱， 40HC集装箱储能容量可达 2.6MWh。  十大亮点 2 先进的三级管理架构 BMS电气安全设计 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 BAU BCU BMU 电池堆通断 电池簇通断 新增簇内继电 器和熔断器 簇间通断 数据黑匣子  多级架构的通信和控制切断模式，确保异常情况下可将系统分切为小于 380V的小单 元 ;  双 向主动均衡技术可实现系统内的任意单体电池间的能量转移，无箱间均衡之虑，均衡电流 2A，可充可放，可靠性 高、抗干扰能力强，能够大幅改善成组电池的一致性、可用容量、电池寿 命 ;  新 增就地数据黑匣子，确保在异常情况下，保留近期电池运行数据供事故分析。  十大亮点 3 行业第一储能电池系统全寿命周期诊断分析系统 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 电池诊断分析框架 预测 SOH/RUL 在线余能 劣化趋势 退役时间 剩余价值 预防性诊断 一致性 可靠性 安全性 维保手段 策略调整充放 电阈值和倍率 电池修复改善 系统 SOH / RUL 建立模型 电化学或电路模型 统计预测 机器学习 蒙特卡罗 在线余能 劣化趋势 预测 SOH/RUL 可靠性先兆 高温热失控 低温锂枝晶 SEI膜 预防性诊断 一致性分析 电压 阻值 SOC 预测退役时间、 剩余价值 预测有效维保后的 退役时间 电池出厂劣化表 SOH工况评估表 数据优化 电池出厂数据 电池在线数据 数据 收集 数据 平台 数据分类 数据清洗 数据预处理 行为分类 数据清洗 数据统计 大数据分析 采用行业首例储能型电池组专用全寿命周期诊断分析平台，使用物联网和人工智能技术结合第一性原理模 型实现数据采集、统计、诊断和分析，并实时传输至运维集中监控平台。  十大亮点 4 用户侧首套智能集控单元 “飞机黑匣子 ” 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 智慧安全集控单元汇总消防和动环探测信 息，具备数据存储、数据通信、数据诊断与显 示功能，同时实现消防判断、声光告警及启动 消防等功能。 “飞机黑匣子 ”具备防爆、防摔、防水功能， 实时记录系统运行数据，每 30分钟自动更新， 如电站出现重大事故，可从其记载数据中分析 事故原因。 智能集控平台拓扑架构图  十大亮点 5 多层级的消防保障设计 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 依据多年储能电站的建设经验以及。从 2018年 9 月由江苏省经研院和电科院牵头联合我公司、郑州 大学和南京消防器材股份有限公司等 6间科研院所 及企业，共同开展电池燃烧试验、灭火介质研究及 验证和储能电站消防设计研究工作，并配合设计储 能电站的细水雾消防方案，将电站安全等级再提高 一个层级。 气体灭火 电控排风机 消 防主机 可燃气体探测装置 水消 防接口 消 防中心 一级措施 二级措施 三级措施 消防水池 储能集装箱 储能集装箱 储能集装箱 储能集装箱 储能集装箱 泵 储能集装箱 储能集装箱 储能集装箱 储能集装箱 储能集装箱  十大亮点 6 高品质长寿命储能集装箱 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 中天联合业内最大的集装箱制造企业合作打造安全、可靠、长寿命的集装 箱  箱体承载能力 超过 40吨 的，箱内地板在任何位置能承受集中载荷 4000kg/平 方，箱顶任何 60x30cm区域内，承载 300kg无塑形变形，可满载 45 单点吊顶， 可满足公路、铁路、海运等多式联运要求。  箱体整体漏热性能为 3-4W/m2.℃ ，提供给箱内设备 15-35℃ 的温度运行环境。  首创运用超耐候 PVDF薄膜复合钢板，使集装箱整体寿命 长达 20年 。 堆码试验 单点吊顶 试验 箱内载荷 箱顶 试验 垂直四点顶试验  十大亮点 7 中天科技新型能量管理系统 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 能量管理功能涵盖光储、光储充、储充、并离网型微电网策略，且具备接受调度 AGC/AVC等高级功能， 响应时间在 300ms以内 。 主接线图 进线间隔 分系统四遥图 电 池信息遥信图 AGC AVC  十大亮点 8 逆变升压一体机的配套使用 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 兆瓦级储能升压一体机采用标准预装式结构，创新性地将储能变流器、升压变压器、测控单元、环网柜集 成，集逆变、整流、升压、测控等功能于一体。公司与国家电网湖南电力设施噪声与振动实验室合作进行降噪 研究，产品满足 1类地区噪音标准要求（白天噪音不大于 55dB，晚间噪音不大于 45dB）。 RS485 储能变流器 变压器 环网柜 兆瓦级储能升压一体机 测控单元 节点 节点  十大亮点 9 先进的无缝切换控制技术 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 基于强制关断 下垂控制策略的并离网无缝切换控制技术。 接到孤岛运行指令，立即封锁并网开关控制信号，同时控 制策略转换至电压源运行模式，实施并网开关强制关断策 略，配合晶闸管智能投切开关， 无缝切换时间在 10ms以 内 。 P I P a r k - 1 S P W M gdqi * gdqi 并 网 孤 岛 油 机 故 障 油 机 正 常 1 0 0 1 dq refv dqex  0gabci 0gabci P I dqe dqv * 1dqi dqi1P I 0 1 * dqv     I n v e r t e r 1_SP D T 2_SPD T gai gcigb i 同 步 信 号 0 1 0 1 并 网 接 触 器 控 制 控 制 模 式 选 择 并网和离网的无缝切换过程 无缝切换技术控制策略  十大亮点 10 赫利乌斯能源管理平台 2.2 商业模式探索 用户侧峰谷套利，兼顾多功能 赫利乌斯能源管理平台当前主要实现电站数据采集、前端大数据分析与展示、远程运维管理等功能，平台 具备大数据处理能力，支持高并发数据处理，可对站点设备实现远程控制。