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Dinesh Kathriarachchi:西门子PCS在储能项目中的应用和案例分享

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国储能网 发布时间:2019-05-10 浏览:
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中国储能网讯:4月24-26日,由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会主办的第九届中国国际储能大会在浙江省杭州市洲际酒店召开。在4月25日下午的“储能电站与技术应用(三)”专场,西门子(中国)有限公司亚太区储能应用中心技术总监Dinesh Kathriarachchi在会上分享了主题报告《西门子PCS在储能项目中的应用和案例分享》,以下为演讲实录:

Dinesh Kathriarachchi:大家下午好!我的演讲是非常简短的,基于西门子的PCS变流器的一个系统。我们看一下全球的市场在这个领域的表现。

首先我介绍一下西门子的PCS的整体状况。看一下它整体的运作和功能。第二部分就是基于整体的案例分析和整体的布局。西门子的PCS不仅是基于相关的应用,包括我们一些具体的要求,包括对于各种能源结合的需求。包括电池的相关需求,还有一些铅碳的电池需求都需要满足。包括水能或者光能储备的需求,我们也可以把不同的相关能源源头结合在一起。我们可以用AC和DC的电流,基于AC和DC,就可以建立一个高效率高表现的系统。直接可以联系到我们的电网中。

整体的储能变流器是注重于四个分支。第一个就是我们的储能。今天我们在大会中已经很多说了这样的储能,比如把我们的各种能源的来源直接连接到我们的电网。第二个部分,我们也希望能够把我们的光伏或者电池去联系到我们的电网,从而能够增加我们的使用效率。之后在我的演讲中,我还会介绍一下在这方面的一些突破。这是我们整体互补的系统。我们有一个平台,能够去把整体的电网工艺稳定。同样的技术也运用在岸电应用上,这是把整体的相关频率能够进行调节,进行相关的应用。

现在看到更多的客户特定的一些应用,已经浮现了。我们可以通过特殊的电流进行整合。我们的系统是用在哪里呢?在每一个应用都是会有的,我们有各种功能可以应用在不同的场景中比如标准中,比如我们可以进行能源还有储能还有变频,也可以看一下更多的细节。现在储能已经需要更高的一个要求。在需求方,我们也使用这样的数据中心,能够作为我们的储备能源,能够给我们更快的反应时间,让我们的表现变得更好。包括微电网的应用,还有我们在亚太地区也有很多的应用。在我们的输电和分配电的方面,有整体的一个VSG的补充去稳定这个系统。西门子的业务重点,就是给客户提供更多的灵活性。他们可以选择他们所需要的场景和技术。比如从技术的角度来说我们有很多的技术。如果客户要求一个系统性的方法,我们可以做系统的配置。我们也可以给客户一整个完整的系统或者做整个电气化的方案。如果客户需要用技术的话也可以把整个能源系统完成电气化的方面。西门子还有一个能力,可以做数据的监控或者数据的诊断。可以帮助客户来去远程监控整个运行情况。

接下来详细讲一下我们的产品。我们可以提供哪些技术呢?首先我们有一个S120的系列,关于机柜的设计,可以用以储能。可以用于采矿或者其他行业。现在有越来越多的应用比如在澳大利亚或者英国,还有在亚洲的一些地方,可能有一些电网比较薄弱或者有越来越高的需求,也可以提供主控制器。也就是中间这一点,这里有很多细节。我们通过主控制器有很好的功能,能够让PCS的性能或者是表现能够满足电网的需求。对于户外的应用,我们还有一些标准性的配置方法取决于环境具体的情况。比如澳大利亚的某些地方灰尘非常大,比如它有一些采矿区,我们有一个液冷技术,从水到热交换气,更加适合这个场景。整个系统是完全密封的,外面的空气和灰尘就会隔绝起来,从而提升整个系统的效率。

再讲一些技术细节,我们这个PCS从30千瓦一直到往上都有很多选择。取决于不同电网的情况,或者取决于供电的情况还有很多选择。我们的系统可以是单独的产品或者说一兆瓦以上,或者可以并联,可以达到5兆瓦的单机。另外我们也可以扩充它的容量到30或者50或者100兆瓦。这取决于整个项目的容量。我们也可以单独运行,也可以给客户提供一整套的解决方案,其中包括PCS。对于一些非常弱的电网,或者说如果电网有某些特殊需求,某些地区有很多解决方案。我们的主控制器,功能就是帮助客户做定制化。取决于运营商或者业主的需求。取决于具体的网络情况或者当地的情况,比如澳大利亚就经常会有这种情况,会有很多弱电网的情况。接下来详细讲一下澳大利亚,每一个运营商或者电力系统的提供商,有时候特别需要我们提供一种特殊的配置,让主控制器达到更好的功能。

我们用了一个数码双胞胎的技术来做建模,做功率的转换。网络运营商知道我们的产品是符合他们的需求的。世界上某些地方这是挑战比较大的项目。而且特别是在澳大利亚,我们会有很多客户有这样的需求。这也是一个很重要的方面。大家越来越多地会讨论到,如果说网络本身不是很稳定,业主经常需要我们做建模。比如一些比较大的层面的储能方面的仿真设计。比如在澳大利亚,可能会有五兆瓦或者30兆瓦,要求就会非常严苛。比如逆变器或者其他控制等等,我们都希望有很好的控制能够,从而能够满足电网的需求,我们就用到了数码双胞胎的概念。

接下来我给大家讲一下案例。这是我们单位的组织架构,总共有三个应用中心在全球各地。关于亚太地区我们的团队是在北京。北京是负责所有亚太地区的项目包括澳大利亚、东盟、印度、泰国等等亚太国家。另外还有一个应用中心在德国的纽伦堡,这是负责欧洲客户的要求。另外还有一个是在美国,负责美国市场。因为每个市场客户的需求都是非常独特的,我们的实施都是要在当地做更多的定制化。关于其他国家的支持工作,如果有一些大型的电力项目或者系统,还有一些后期的运营维护等等,都是可以从这三个区域性的办公室当中提供支持。

这是过去一年半的项目。关于储能方面,我们的PCS在能源方面的应用。很多地方都有我们的项目。在澳大利亚有很多项目。有两个事情关注,一个是调频,调频是很大的一个概念。每个地区都会觉得对这个调频的要求是不一样的。在中国本地的市场,我们看到客户更多的是要求做AGC的支持,确保给电网提供更多的支持。这是电网运营商的要求。在欧洲,欧洲不同的国家,也会有不同的调频的要求。比如在德国会关注PCR的概念。还有英国,也会有PCR的要求或者SCR的要求。每个地区每个国家的想法是不一样的。澳大利亚是一个比较开放的市场,是一个市场驱动型的竞争。这是一个很广泛的概念,取决于不同的国家。在大多数地方,对于响应会有一些要求。比如一秒或者好几秒。比如澳大利亚,从连接角度来说,希望有一个比较好的主控。

另外关于调频都有特殊的要求。电力公司出于连接的角度有这么一个需求。现在会越来越关注于一次调频以及惯量控制。因为不同的系统,有时候可能会有不同模式的混用。重点就是怎么样去对于系统的调频,确保它不要带来太多的干扰。比如关注到惯量的问题。当我们谈到惯量这个概念的时候,我们看看不同的国家,比如澳大利亚。它会很关注这个方面。希望有快速的响应,而且希望调频不是跟在后面。还有一个瞬间的概念,比如好几秒钟。对于AGC的控制,这是一个例子。这是我们西门子的项目。现在已经开工了。这是九兆瓦的项目。它的重点是关于AGC。响应功率的需求。可能电网中有越来越多新能源的应用,有一些例子就在澳大利亚。新能源会更多纳入整个体系,澳大利亚很多方面的趋势也代表着整个行业的趋势。如果你要进入澳大利亚市场就要符合他们的要求。背后道理非常简单。在其他国家可能情况不一样,比如在欧洲或者中欧有非常好的电网。

但是澳大利亚不一样,它没有一个很强的全国性的电网,它是比较弱的。互联性也不好。有很多微电网,达到电力的平衡以及保证电网的稳定,我们就要满足一些特殊的要求。跟澳大利亚的监管商或者其他电力公司来谈的时候,谈到了跟原始方法是不一样的。我们希望能够有一个更加集中式的方式。比如这里有比较高的惯量,以及会有比较高的短路电流。而且要考虑到软件的功能。逆变器可能会有比较高的过载,一般储能方面的设备可能不一定能够处理过载,就没有办法处理频率变化率。

还有一个案例。这是在澳大利亚西部,现在做出来的效果非常好。还有网络电力的稳定性以及电网边缘。请放一下视频。

这是澳大利亚西部农作物比较多的地方。然后本来是一个很长的电力线的输送,有很大的风,植被比较少,还有很大的风沙。两年之间停电了20次,停电的时候整个城镇就不能运行。我们要提高稳定性就有这样一个项目。提供一个后备电源,可以自动切换以及能在一百毫秒里面响应。这就解决80%的停电问题。我们就可以减少停电的时间的长度以及本地会收到一个停电的通知还有两小时以内就可以把电池充好电。这是一个很大的项目对于一个两百人的城市。因为这个小城市在电网边缘可以提供很好的稳定性通过我们的项目。这是一个案例,我们在西部也是完成了一个项目,能够去调频。能够对我们的惯性进行相关的支持。这是简单介绍了一下我们公司的技术,如果大家有任何问题,大家也可以和我进行私下的交流,谢谢大家!

关键字:储能大会

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