储能系统应用方案2023--ABB.pdf

储能系统应用方案 2023 根据中国能源研究会（ CNESA）全球储能数据库的 不完全统计，截止到 2022年底，中国已投运的电力 储能项目累计装机达 59.4GW，同比增长 37%。其中 新型储能继续保持高增长，累计装机规模首次突破 10GW，超过 2021年同期的 2倍，达到 12.7GW。 2022年，国内新增投运新型储能项目装机规模达 6.9GW/15.3GWh，功率规模首次突破 6GW，能量规 模首次突破 15GWh，与 2021年同期相比，增长率均 超过 180%。 按照习近平提出 2030年风光装机 12亿千瓦以上的目 标，预计在未来十年风电光伏的累计装机量将至少以 每年 8%的速度增长。若仍按 5%的配置比例测算、直 到 2030年风光新能源将给储能带来超 60GW的市场空 间。 展望市场，储能新规模 March 15, 2023 Slide 2 行业机遇与挑战 储能贯穿整个能源系统 行业机遇与挑战 March 15, 2023 Slide 3 新能源储能 新能源接入 1-100 MW,1-10h 用户侧储能 削峰填谷 0.5-10 MW, 1h 发电侧储能 平抑负荷 10-1000 MW, 1-8h ESS 电网储能 平抑负荷 1-10 MW, 1-6h 电网储能 调频 1-50 MW, 0.25-1h 微网储能 稳定系统 0.1-5 MW, 5min ESS ESS ESS ESS ESS ESS ESS 分布式能源 储能 光伏发电转移 1-100 kW, 2-6h 备用电源 防止断电 10-500 MW, 0.25-1 h 储能系统 March 15, 2023 Slide 4 储能系统分类 飞轮储能 液流电池储能 抽水蓄能 89.26% 压缩空气 0.03% 飞轮储能 0.01% 电化学储能 9.20% 熔融盐储热 1.50% 其他 10.70% 抽水蓄能 压缩空气 飞轮储能 电化学储能 熔融盐储热 电化学储能系统 March 15, 2023 Slide 5 储能变流器（ PCS)+电池管理（ BMS)+系统集成 UniGear ZS1 升压站 BMS 电池管理系统 （ DC）BPU 电池保护装置 PCS 直流侧 PCS 交流侧 直流隔离开关 OTDC Ts3L T4D/PV-E 直流隔离开关 T7D/PV T7D/PV-E Emax 2 MS-DC-E 交流接触器 +断路器 AF1250~1650 CT Emax RN E9 或 E3H/E 二次电源及控制 UPS E90+S200 AF/AX CE3T+CL2 CP CR-MX 电化学储能系统 March 15, 2023 Slide 6 储能变流器（ PCS） 集中式 /塔机 模块式 /模块机 电化学储能系统 March 15, 2023 Slide 7 ： 塔机 储能变流器（ PCS） 1 2 3 Emax2 RN Emax2 E9 E3H/E T7D/PV-ET7D/PV AF1250~1650 CT Emax2 MS/DC-E 电化学储能系统 March 15, 2023 Slide 8 1.电池簇 ——电池高压箱 电池管理（ BMS） 精巧化 平台化 电化学储能系统 March 15, 2023 Slide 9 1.电池簇 ——电池高压箱 电池管理（ BMS） KEY PRODUCTS 1000V 1500V IEC OTDC315F11Ts3L250 TMD250 OTDC315FV11 UL OTDC250UF11 OTDC250UFV11 电化学储能系统 March 15, 2023 Slide 10 2. 电池集装箱 ——直流汇流柜 (BCP)： 电池管理（ BMS） KEY PRODUCTS 1000V 1500V IEC OTDC1000F22Emax DC 1000V OTDC1000FV22 UL OTDC1000UF22 OTDC1000UFV22 电化学储能系统 March 15, 2023 Slide 11 储能系统集成主要应用产品： 系统集成 电池箱消防配电系统 集装箱照明及空调系统 二次系统监控 : 不间断电源 : Tmax XT+S200 Tmax XT+S200 MS+AF/AX PowerValue 11T S200+E90 AF/AX CE3T+CL2 EPR(CP,CR-MX) 户用储能的运用 电化学储能系统 目标区域：北美，欧洲 归一化设计，认证需求：同时具备 UL和 CE 系统电压最高 600Vdc， 系统电流选择 :因为输出电流根据是电池模块数量变化，目前最大设计 为 20AH，为归一化设计，断路器电流选择为 63A。 目标产品： S204M-C63UC 针对需求远程分励和信号反馈，目前产品组合推荐为： 户用储能客户需求描述 序号 名称 型号 单位 数量 1 63A微断 S204M-C63UC 台 1 2 附件 S2C-A1 台 1 3 附件 S2C-H11R 台 1 S204MUC 电池测试单元 电池箱 系统方案 飞轮储能系统 March 15, 2023 Slide 13 原理介绍 1） 储能时， 外界电能通过电力转换器 变换后驱动电机运行，电机带动飞轮转 子加速旋转，直至达到设定的某一转速。 在飞轮加速旋转的过程中，飞轮以动能 的形式把能量储存起来，完成电能到机 械动能转换的储存能量过程，能量储存 在高速旋转的飞轮体中。 2） 释能时 ，电机作为发电机使用，高速旋转的飞轮拖动电机发电， 经电力转换器输出适用于负载的电流和电压，完成机械动能到电能转 换的释放能量过程。 飞轮储能系统 March 15, 2023 Slide 14 飞轮储能配电系统 1）储能系统：市电驱动电机回路， 方案特点：考虑启动功率，配电需求为 380V常规电路，后续由于飞轮在真空罐，保持功率很低。 ⚫ MS+AX ⚫ MCCB+AX+TA ⚫ CE3T+CL2+EPR(CP,CR-MX) 2）释能系统：直流配电系统采用 断路器 +接触器方案 KEY PRODUCTS DC600V/ 200kW MCCB T5N400 TMA400/2000-4000 FF 3P Contactor AF400-30-11*100-250V AC/DC 液流电池储能 March 15, 2023 Slide 15 原理介绍 全钒氧化还原液流电池是一种蓄电池，利用钒离子在不同氧化态下 的不同化学势能保存能量。具有充放电效率高、容量可以随着贮液 罐的增加而提高、电解液可以循环使用等优点。 主要用于电厂调频，光伏和风电配套储能。 液流电池储能 March 15, 2023 Slide 16 配电需求 和磷酸铁锂电池储能差异 典型需求：电解液循环泵 5~10KW，需变频调速 配电方案需求 ： 断路器 +接触器 推荐 ABB产品 ： M200M-K+AFKEY PRODUCTS DC600V/ 500kW SWITCH OT400E22P 4 Contactor AF370-40-11 4 主控箱 主要包含元件： MCCB+MCB+AF CP+CR-MX 特高压交流储能项目 成功案例（一） March 15, 2023 Slide 17 由于 青海海南州地处高海拔区域，当地海拔为 3200m; 储能项目涉及到系统的交直流部分，通过和系统工程师交流： 直流侧电源最高为 876Vdc，多路输入，汇总电流需求 1250A， 交流侧电压为 800Vac，电流为 600A 系统方案如下： 客户需求 DC AC 电 池 电 池 T4V-DC E2B-DC T5V-HA 成功案例（一） March 15, 2023 Slide 18 1、 E2B_DC框架断路器，真正意义的直流断路器，全功能的直流保护， 且满足高海拔降容； 2、 T5V-HA 800V全新性能塑壳断路器，满足高海拔不降容的特点； 3、 系统的一体化方案解决方案； 4、 各级领导对行业重点关注和支持。及时满足现场供应的问题。 配置清单： 项目成功关键 产品特点 黄河特高压交流储能项目 序号 型号 数量 1 E2B 1250 PR122/DC In=1250A 4p F VR 1 2 T4V250 TMA250/1250-2500 FF 4P 1000VDC 6 3 T5V-HA630 PR221DS-LS/I In630 3p FF800 1 成功案例（二） March 15, 2023 Slide 19 电池簇高压箱 OTDC运用 • 通过和客户电气工程师确认电气参数，推荐我们的 OTDC250UFV11P， • 通过和客户结构工程师确认高压箱的设备尺寸，我们的隔离开关 2P 就能满足 DC1500V的系统，使安装空间减少了 2/5. • 在安装过程中，工厂根据客户的使用场景进行实物测试 ,并得到可靠的 测试结论。 • 我们的 OTDC具备 IEC和 UL版本，且外形尺寸一致，客户可以针对不 同市场区域进行归一化方案设计。 • 通过和客户多次沟通确认，我们的产品终于安装入客户的标准机型。 进行测试验证。 项目成功关键 产品特点 序号 型号 1 OTDC250UFV11P 高电压 —DC1500V 小体积 —2P 认证全 —UL&IEC 服务全 —工厂针对客户需求快速响应，提供专业的建议和测试报告 光伏系统应用方案 光伏行业系统 March 15, 2023 Slide 21 按场景分类 大型地面电站 分布式光伏 光伏行业系统 March 15, 2023 Slide 22 按照逆变器分类 集中式逆变 组串式逆变 光伏行业解决方案 March 15, 2023 Slide 23 集中式系统方案 主要配电部分： 1） 直流汇流箱 2） 集中式逆变器 3） 箱变低压侧 4） 中压部分 （ 仅适用于欧变 ） 光伏行业解决方案 March 15, 2023 Slide 24 组串式系统方案 主要配电部分： 1） 交流汇流箱 2） 箱变低压侧 3） 环网柜 （ 仅适用于欧变 ） 光伏行业解决方案 March 15, 2023 Slide 25 直流侧产品 ——直流汇流箱 太阳能 追踪系统 汇流箱 逆变 系统 计量和监控系统 交流配电柜和并网设备 公共电网 常用产品： 1. 金属配电箱 (IP65)： 2. 直流塑壳断路器 /直流隔离开关： TS3L/OTDC 3. 电涌保护器： OVR PV 4. 保险座 + 保险： E9FPV+E90PV DC1500V DC1100V 系统趋势 光伏行业解决方案 March 15, 2023 Slide 26 直流侧产品 ——逆变器输入 太阳能 追踪系统 汇流箱 逆变 系统 计量和监控系统 交流配电柜和并网设备 公共电网 DC1500V DC1100V 系统趋势 常用产品：直流侧进线开关 1. 小电流进线 ： Ts3L / T4D PV / T4D PV-E 2. 大电流进线： T7D PV / T7D PV-E/ Emax 2 MS/DC-E 光伏行业解决方案 March 15, 2023 Slide 27 交流侧产品 ——集中式输出 太阳能 追踪系统 汇流箱 逆变 系统 计量和监控系统 交流配电柜和并网设备 公共电网 AC800V AC690V 系统趋势 常用产品： 1. 交流接触器： AF1250~1650 CT 2. 交流 ACB： Emax 2 RN/E9/ E3H/E 3. 二次控制： AF09-AF12+S200+EPR 4. 按钮指示灯 ： CE3T+CL2 光伏行业解决方案 March 15, 2023 Slide 28 交流侧产品 ——组串式输出 太阳能 追踪系统 汇流箱逆变 系统 低压 配电柜 公共电网 AC800V AC690V 系统趋势 升压变 和并网设备 常用产品： 1. 金属配电箱 (IP65)： 2. 塑壳断路器 :XT/T4V-HA/T5V-HA 3. 隔离开关： OT X X X 光伏行业解决方案 March 15, 2023 Slide 29 交流侧产品 ——组串式输出 太阳能 追踪系统 汇流箱逆变 系统 低压 配电柜 公共电网 AC800V AC690V 系统趋势 升压变 和并网设备 常用产品： 1. 塑壳断路器 :T4V-HA/T5V-HA 2. 框架断路器： Emax 2 RN/E9/ E3H/E 3. 二次控制： AF09-AF12+S200+EPR 4. 按钮指示灯 ： CE3T+CL2 X X X ABB电气产品在光储行业的直流应用 光储专用直流开关 —— Ts3L March 15, 2023 30 • 体积紧凑 • 工作电压高达 1150V， 额定绝缘电压高达 1150V • 高分断： 25KA@1150V • 额定电流： 125A、 160A、 200A、 250A • 高性价比 • 本体和附件质量稳定可靠 ， 在恶劣条件下的可靠工作 。 产品特点 TS3L250 1150VDC