储能电站关键技术与应用.pdf

2022-9-12 1 储能电站关键技术与应用 目 录 CONTENTS 政策与收益模式分析2 储能电站设计关键技术1 工程案例分享3 1 储能电站设计关键技术 4 储能电站设计关键技术 平面布置方案：储能电站的总平布置根据储能电池类型、站址条件、应用场景、建设工期等条件确定。 磷酸铁锂电池储能电站为例，一般宜采用预制舱全户外布置或半户外布置，部分电站也采用全户内布置方 式。 5 储能电站设计关键技术 平面布置方案，全户外布置。 电池采用预制舱形式布置于室外，储 能变流器及升压升压设备采用户外一 体机形式布置于室外。 预制舱之间间隔3m作为防火间 隔， 并作为检修通道。 6 储能电站设计关键技术 平面布置方案，半户外布置。 电池采用预制舱形式布置于室外，储能变 流器及升压升压设备布置于室内。 预制舱采用背靠背布置，中间采用防火墙 间隔，防火墙应超出设备外轮廓 1m。 不同储能区域被升压楼及环形道路隔开。 综合楼位于场站中心。 7 储能电站设计关键技术 平面布置方案 12.2.5：锂离子电池设备布置宜分区布 置， 单层电池厂房单个电池室额定能量 不宜超 过30MWh，多层电池厂房单个 电池室额 定能量不宜超过15MWh。屋 外电池预制 舱（柜）布置分区内储能系 统额定能量不 宜超过50MWh，相邻分 区的间距不应 于1 m。 间距不能 ，应设置 火 不应 于4.00h的 防火墙，防火墙应超 出设备外轮廓 1m。 8 储能电站设计关键技术  全设 ， 背景 电池 于电池的 于 ， 量 量 及 出¡¢£⁄的。¥ƒ§currency1 ，“ « 一 个能量‹›fifl环过 ：升 的–†‡· 系统变 ，系统变 ¶–†升 ，•›过‚„系统变”» 。 9 储能电站设计关键技术  全设 ，预防为…，防‰ 合 ¿火 ¿火机` ´ˆ˜¯ 隔˘˙¨ 全ˆ ˚ 隔˘˙¨、¸ ˝˛ˇ 隔˘˙¨、¸ 10 储能电站设计关键技术 —一 — — — —  全设 ，‰防 电池ƒ体 全  能 备 Æ， 通 过 ª T 3 2 ŁØŒ 电压、 –† ŁØŒ º 、 – 、 ¨ 体 Œ 器。 期预æ  æ ı 开电¨ łø œ ß 机 ¨体‰防 ¨体‰防 置 œ ¶备‰防 ˛‰防œ ， 舱体全 11 储能电站设计关键技术 关键 ，电池一 储能电站设计关键技术 闭式fl环系统，冷却媒 一般采用乙 醇˛溶液，电池的 量通过冷却液带出，并通过换 器进行换 。 液冷电池预制舱内最 –差3℃左右，保 电芯的一 ˛平，液冷系统 有能量密† 、站用电损耗 、 放电深† 、电池衰减 等特点。 储能电站设计关键技术 型储能电站数据量异常庞 ，同 需 多个管`单元数据传输需要。一般采取 分层 分区的Ø 构，网络架构一般采用 冗余配 置，数据传输 多通道数据传输 要求。 2 政策及收益模式分析 体系一： 国家能源局（http://sdb.nea.gov.cn/） 1、国家能源局区域监管局 华北能源Ø管局 东北能源Ø管局 西北能源Ø管局 华东能 源 Ø管局 华中能源Ø管局 南方能源Ø管局 2、省级监管办公室 山西能源Ø管办 /山东能源Ø管办 /甘肃能源Ø管办 新疆能 源 Ø管办 浙江能源Ø管办 江苏能源Ø管办 福建能源Ø管 办 河南能源Ø管办 湖南能源Ø管办 川能源Ø管办 云 南 能源Ø管办 贵州能源Ø管办 体系二： 省 （省级能源局） 职责分工： 原国家能源局与原国家电؇重新组建了国家能源 局。 中央层面，重组¶的国家能源局实现了政Ø 合一，原‚两个部委人员完全融合。 地方层面，原‚各省 有能源…管部门，原 ‚国 家电؇ 各省设有派出机构，负责电力行政 执 法工作。机构重组¶，地方（省）层面两个机构 并 有融合，基ƒ保持了原‚的管`方式。 省能源局对ƒ省 政府负责，ø受国家能源局业 务 指·，其人财物归省里管，…要负责省里能源项 目的规划、 划，业务偏宏观。能源Ø管办为国家 能源派出机构，直ø对国家能源局负责，其人财物 归国家能源局管，…要业务仍为电力，兼 ¨管 网 平开放，业务偏 观。 政 布机构 制配储政 国家能源局：超过电网 业保 并网 外的规 期 15 的 例（ currency1， 同）配建 能 力， 2 currency1 例进行配建的 并网。配建 例2 22 ¶根据 ， 布一 。 江苏：苏北不 于1 ，苏南不 于 ， 2 。 ¡：不 于新能源项目 机量的1 ，储能 2 currency1。对储能配 、 间 的一体¢项目£⁄ ¥持。新 建、新 ƒ§˛电站同currency1配置新能源 储能系统，“新«˛电与新能源、储能‹量配 ›fi1fl2fl .2，实现 地平–。 †西：关中、†北新«1 ‡· （¶） currency1•中式 电、‚„ 电项目 不 于 机‹量1 配置储能设”，其中»… 地区 不 于2 。 山东：原‰currency1 不 于1 例配建或 ¿储能设”，ł `电 间不 于2 。 福建：不 于开 规 的1 。 河北： 业´ˆ 项目˜¯‹量15 currency1配置储能 置的，”1 分，储能配置 例不 于15 ˘˙法”分。储能设置要 求 ł 储能 2 及 currency1， ¨与 电项目同currency1ƒ§。 ˚：力¸fi2 25 全区储能设”‹量不 于新能源 机规 的1 、ł 储能 2 currency1。 湖南：电、•中式‚„ 电项目应分 不 于 机‹量15 、5 例˝储能 2 ˛配建储能电站。 ˇ—储能 储 能国家能源局： 新型储能 作为 储能 与电力 场 配建形式 的新型储能项目， 为 储能项目。  配建新型储能与¢ 电源ı合 与电力 场。  储能 与电力 场配合电网 ， 与中 期 场 现 场。 河北：全省“ «期间电网 储能总体需求规 Æ1 ‡· ，其中 北电网需求ª ‡· ， 河北南网需求 ‡· 。 内 ： ˇ—储能 式， ˇ—式新型储能电站应•中建设，电站 原‰currency1不 于5 ‡ · ， 不 于 。 场¢并网‰Ł的新能源项目要通过Ø建、合建ˇ— Œ源或º 务等 场¢方式 实并网条件， 负 需求« 并网规 。 河南：‹量 ¿2 元 æ 。 山东：‹量 ¿ 3 元 æ 。 ‹量 山东： 与电力现 场的 储能‹量 ı用 机组 † 用‹量ł . ªª1 元 æ øœ湖：新建分布式‚„ 电项目配ß建设储能系统，项目ƒ§ ⁄对储能系统 实 放电量£⁄ .3 元 æ ，同一项目 †最 1 ‡元。 项目为 2 23 12 31 期间ƒ 的 项目， 单个项目 为5 。 ˇ—储能案例分析 统一建设，新能源场站 ¿ı用 于Ø建，收 取 金  与 等辅助 务 场获取收益 ‹量 根据建设ƒŒ、经营成ƒ 及 金˛平2 元 æ · 的条件， 算ˇ—储能项目的Œƒ金内 部 收益 为 . 1 。 1、政策依据 《山东电力辅助 务 场§营规‰˝试行˛˝2 21 修订版˛˝征求意见稿˛》（山东能源Ø管办） 2、技术条件 储能设”： 备电力、电量数据分 量与传输条件，数据准确 与 靠 要求，`电 暂定为不 于5兆 ，持 ` 电 间不 于2 。 3、辅助服务交易品种 （1）发电侧有偿调峰 电 有 辅助 务 指 场…体 电网 需求，通过平滑稳定地 出力、改变§行状态等¢提供的 务。  — ´条 与辅助 务的储能设” 前˜¯ 最 `放电 、 用 段（ 用持 不 于1 ） 交易价格， 根 据 不同 用 段˜¯不同交易价格， 最多 ˜¯3个 用 段。试运行初期，储能设施有偿调峰报价上限暂按400元/ 行。  — 八条 储能 应用 目 与有偿调峰交易 报 报价，按 200元/ 偿  —九 ´条 储能设”获”的 ı用根据储能设”`电电量¢对应的出清价进行统 ， 算 式如 ：储能设施有偿调峰 偿 用 电电 电价  —九 九条 并网火电厂、储能设”、虚拟电厂有 辅助 务 ı用 火电厂、•中式 电场、•中式‚„电站、核电厂、送入山 东的跨省区ı络Ł、地方 用电厂、分布式‚„（户用、扶贫项目除外）等ˇ同分摊。 山东省辅助 务 场 3、辅助服务交易品种 （2）调 （ 发电 制 ） 频（Ø 电 制A C）辅助 务 指 电机组或储能设” 规定的出力 范围内，跟踪电力 †指令， 一 定 节 实 出力， 电力系统频 ı络Ł 制要求的 务。  — 条 与 频辅助 务 场的机组或储能设”¨ 述条件： 1. 并网管`有关规 规定 设A C 置 2.A C 置 能指标 †§行管`规定相关要求。电力 †机构 季† 布A C 置的 节 、 节 能综合指标及 A C 建议ƒ§方式。  — 条 频辅助 务 场采用 报、¡¢£⁄ 的方式开展。电力 †机构负责根据电网§行 确定 电网 频 辅助 务总需求量， 场…体通过¥价ƒ式提供 频辅助 务。  — 六条 频辅助 务交易根据 前 场出清价格 算， 场出清价格 指 中标 频辅助 务的A C 置（机组或储能 设 ”）的最 ¯价。试运行初期，设置调 辅助服务报价上、§限，上限暂按currency1元/ 行，§限 0元/  —一百〇 条 频辅助 务 ı用 火电厂、 电场、‚„电站、核电厂 及送入山东的跨省区ı络Ł 受电量 例 分“。 山东省辅助 务 场 «、‹›省 1、政策依据 《 ¡省电力辅助 务 场§营规‰（征求意见稿）》（国家能源局西北Ø管局） 2、fi享储能调峰 «、‹›省 2、fi享储能调 峰 火fl发电的调 –† 火储ı 案例分析 ‡调 · ‡调 ¶•（‚调/„调） ‡调 ” ‡»… ‰， ¿»… 能 ‡»…`´ • ˆˆ˜p¯1.5˘5 ˙ 里 浮 频 里 （ MW K˙ ） 出清价 格 （元） 频 里 （元） § 行天 数 频 收益 / （‡ 元） 收益保 底ı用 （‡ 元） 固定分 担ı用 （‡ 元） »换电 池ı用 （‡ 元） §维 ı（‡ 元） 损耗电 量（‡ 元） 项目净 收益/ （‡元） ƒŒ回 收期 （ ） 10% 16214 14 0.5 113498 300 3404.94 120 80 180 80 150 2794.94 2.06 5% 15477 14 0.5 108339 300 3250.17 120 80 180 80 150 2640.17 2.18 基准里 14740 14 0.5 103180 300 3095.4 120 80 180 80 150 2485.4 2.32 -5% 14003 14 0.5 98021 300 2940.63 120 80 180 80 150 2330.63 2.47 -10% 13266 14 0.5 92862 300 2785.86 120 80 180 80 150 2175.86 2.64 频里 （MW K˙浮 ） K˙ 出清价 格（元 频里） （元） §行 天数 频 收益 / （‡ 元） 收益保 底ı用 （‡ 元） 固定分 担ı用 （‡ 元） »换电 池ı用 （‡ 元） §维 ı（‡ 元） 损耗电 量（‡ 元） 项目净 收益/ （‡ 元） ƒŒ回 收期 （ ） 14740 20% 16.8 0.55 136197.6 300 4085.928 120 80 180 80 150 3475.928 1.66 14740 10% 15.4 0.52 118037.92 300 3541.1376 120 80 180 80 150 2931.1376 1.96 14740 基准k ˙ 14 0.5 103180 300 3095.4 120 80 180 80 150 2485.4 2.32 14740 -10% 12.6 0.45 83575.8 300 2507.274 120 80 180 80 150 1897.274 3.03 14740 -20% 11.2 0.42 69336.96 300 2080.1088 120 80 180 80 150 1470.1088 3.91 谷价差 国家 ： 要求£⁄峰¨电价、 峰电价、˚ 电价˙分 电价»制，currency1 或 预 最 系统 谷差 超过 的地方， 谷电价价差原‰currency1不 于 :1，其他地方原‰currency1不 于3:1。 用户 储能案例 用¸ ˝˛ˇ˝侧建设储能设”  用户 储能 — 电 电fl、 能 用 ¸ ，否‰违›相关法律法规 储能建设 用户 或最 负 一定 例分 建设fi各用户专用变压器用户  2 ‡· ‡· 为例，§行方式为 天 ，谷 平 利用变压器剩余‹量进行` 电、 放电，储能 通过峰¨价• Æ， 外ª 用¸ 电 。 3 工程案例分享 总体建设目标 通过实”建设“ 区、 融合«，打造“两枢纽、两平台«。通过能源站建设， 融合设 、 商业 式等方面形成 复制、 的创新实践成果，打造 能多样、 创新、 式创新的示范样 ƒ。 多站 储能电站 基于能源综合 务站的建设思路，能源站 供 电区、储能区、供冷区、数据中心区 区域 构成。同 ，采用建筑融合、供电融合、通信 融合、数据融合 融合设 ，实现多站融合节 地节能的综合效益。 多站 储能电站