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潘文武:微电网中最重要的环节是储能

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国储能网 发布时间:2017-08-29 浏览:
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中国储能网讯:8月25-26日首届全国用户侧储能细分市场开发与应用高层研讨会在江苏无锡太湖饭店召开。会议由江苏省电机工程学会、国网江苏省电力公司电力科学研究院、全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会、中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合主办。深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司受邀与近400位产学研高层共同探讨储能发展未来。古瑞瓦特总经理潘文武在本次大会上就“用户侧微电网应用”发表演讲。

 

演讲全文如下:

潘文武:大家好,我这里介绍一下关于我们公司在用户侧微电网的应用和问题。

首先我在这里再着重介绍一下微电网的主要应用、概念。

我们讲的微电网现在很多概念都是智能微电网。智能微电网中可能又包含很多能量源,包括一些光伏、风电、柴油机、电动车。用户主要是一些工商企业,包括家用负载。但是我们觉得微电网中最重要的环节是储能,因为储能会起到一个平滑所有包括输入和输出能量的环节,所以是一个最重要的环节。那什么样的微电网才能称为一个智能的微电网呢?首先需要一个可靠稳定的供电质量,可靠性主要是保证用户用电的连续性、没有断电的风险。稳定性就是保证用户供电质量,包括电压、频率、性能稳定以及在负荷突变的时候同样保证性能的稳定。另外优异性就是微电网中毕竟包含多种能量源,需要保证用户使用的电仍然是纯净的、没有污染的,不能由于多种能源的搀杂而导致供电质量变得低下。

第二点就是怎么优化多种能源之间的管理。既然包含了这么多种混合能源,那如何保证管理方案最优?第一,我们保证可再生能源最大化的利用,这样才能实现最大的经济化。其次才是利用我们的电网。在蓄电池的充放电控制,包括电池寿命如何保持效率最高,这可能是一个技术最难点,我们通过PCS的控制实现多种能源的融合和切换,这也是一个关键技术。

最后需要多种能源包括PCS、油机和电网的情况做一个监控管理,其中包括一些系统的故障定位、系统在线升级和维护,这是一个智能化监控需要达到的功能。然后是风险控制机制。前三点都是讲一些功能,风险控制机制就是说因为在微电网中有多种能源负载,当故障发生的时候,如何保证故障不扩大、如何保证故障设备不影响微电网中的其他设备,保证关键负载不断电,而且能够提供有效的告警信息和故障侦测信息,这可能是一个机制,但并不是一个独特的功能,而是在前三种功能的方案里面包含的。这是第四个提出一个概念。

上面是从我们公司应用的方面来介绍一下智能微电网所需要包含的功能和特征。下面会着重讲一下削峰填谷和微电网应用的经验和案例。

这张图就不用多讲了,因为一些专家已经讲得比较多了,工商业储能用户的基本模式差不多是削峰填谷、调频,包括热备份稳定新能源、新能源能量时间转移、提供一个稳定的系统,通过无功调节稳定电压,改善电能质量,主要也是这些类似的应用。着重讲一下关于削峰填谷和平抑负荷。PCS可以在非高峰时期充电,然后在负荷的高峰期放电,降低客户的峰期用电电费,减少电网负荷,让客户合理利用分时电价降低用户电费,同时也可以减少专变的容量。这是削峰填谷的重要功能,削峰填谷怎么来实现商业化?商业化最重要的前提是什么?就是资本的投资回报周期,这是最重要的。当一个客户去投资,他希望是获利的,而不是说仅仅是为了满足一个功能或者满足一种推广。我们作为一个企业要实现盈利或者帮客户实现盈利,肯定一定要在一些关键技术或在商业方面提供我们自己的系统方案,保证我们的用户包括客户实现经济利益最大化。其中第一点,在储能中最关键的,可能投资额最大的肯定就是电池了。电池最关键的就是寿命,循环次数。怎么来提高循环次数呢?比如一个很简单的电池,我们1860的电池循环次数如果单颗可以达到1800次或者2000次,为什么组成PACK以后寿命就降低了呢?可能最主要原因还是一致性产生的问题。怎么来消除一致性产生的问题,保证它的循环次数达到最大呢?这也是电力电子需要突破的技术,这跟BMS有很大关系。我们的方案如何保证BMS电池的循环次数最大化、保证电池寿命最长?

另外一种方案就是是否可以选用一些电动车淘汰的电池作为储能使用。因为储能领域使用可能对电池的要求并不是很高。第一个如果大规模使用,有些商业环境对DOD的要求并不是很高,第二个对放电倍率要求也不是很高,这个环节是否可以选用一些性能不是最优的电池?这也是我们需要探讨的,而且我们也在有些客户中给推荐了一些淘汰电池,在应用的时候发现效果还是很好的,经济效果也很好。第一点刚才强调电池的成本,在控制电池成本的时候就是在技术上保证寿命最大化。第二点就是保证经济效益,同时通过PCS提高电池充放电效率,达到经济效益最大化。打个比方,我们很多PCS厂家选用AC和DC的充电和放电方式,如果我们选更高效的拓扑来提高ACDC的效率,如果只提高0.3%或者0.5%个点,大家可以想像,因为你充电池0.5个点放电也是0.5个点,那就可以达到1个点。在一个环节提高一个点,效益还是很不错的,所以对于电力电子厂家或者PCS厂家来讲,提高效率是一个非常有效的方案,实现经济效益最大化。

第四点就是在一次性投入的时候,我们能否把系统方案做到最简化、合理化。因为复杂烦琐的设计方案一定会导致投资成本增加。减少不必要的投资肯定可实现经济效益最大化,这可能要具体方案具体项目具体对待。比如有些环节可以减少变压器投入,或者有两台设备可以共用一台变压器,这也是一种方案。

第五点就是充电和放电时间怎么合理配置、怎么保证峰谷差价最大化,这一点也非常重要的。

以上五点主要总结了一下工商业储能和用户侧储能,主要功能是削峰填谷。我觉得如果在上面五点做的比较好的话,应该在经济性上或者推广来说还是比较有优势的。

第三个方面讲一下我们古瑞瓦特的产品和方案。古瑞瓦特的产品可能分几种,第一种就是大功率的PCS。这种PCS可能采用比较通用的一些技术,就是仅仅是电池充放电双向储能的变流器。这种功率段主要是在50-630功率段,应用环节主要是削峰填谷,也可以用在微电网环节,因为可以采用一个旁路系统可以做到无缝且并离网切换,这在微电网需要无缝切换的场景也可以使用。我们现在主推的一些机型主要是HPS光储一体机。这种系统现在主要在30-150千瓦环节应用比较多,像这种主要可以应用在全离网环节,光伏可以超配。比如说HPS30这个系统,光伏可以配到6倍。它分两级拓扑,前级是DCDC,后级是DCS1(音),DCDC可以扩大六倍,保证全离网使用。一个偏远或者海岛系统,用光储一体的话用一台机就可以搞定。光伏可以拓到6倍,光伏直接给电池充电,电池直接给负载供电,不需要多余配置、多余机器人。

另外我们还有户用的小型光储一体机3-10千瓦,同样光辐射可以配到3倍。这是我们自己做的监控平台,包括云监控平台之类的一些画面。

最后是我们的案例,我们在泰国做了19个100兆瓦的并离网一体微电网项目。泰国空军基地19个。然后在深圳普天新能源做了300千瓦的好几个项目。另外在非洲、新疆军方和印尼都有多个项目,这是我们做的项目图片。

(本文根据会议录音整理,未经本人审核)

关键字:微电网 用户侧储能

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