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国网湖南综合能源刘标:长沙电网侧储能电站建设概况及应用规划思考

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国储能网 发布时间:2019-06-24 浏览:
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中国储能网讯:6月19—20日,由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合江苏省电机工程学会、全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会、中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司等单位联合召开的“第三届全国电网侧暨用户侧储能技术应用高层研讨会”在苏州市太湖假日酒店举行。来自电网公司、设计院、系统集成商、电池生产企业、投融资机构等单位的280余位嘉宾出席了本次研讨会。

会议期间,国网湖南综合能源服务有限公司项目经理刘标分享了主题报告《长沙电网侧储能电站建设概况及应用规划思考》,以下是演讲全文:

刘标:各位专家、各位同行上午好,我是来自国网湖南综合能源服务公司的刘标,今天给大家汇报的题目是《长沙电网侧储能电站建设概况及应用规划思考》。汇报内容主要分为四个部分,第一个是储能电站建设的必要性,第二是建设概况,第三、第四部分主要是储能电站近期的投运情况以及未来的应用规划。

长沙电池储能电站建设的必要性基于湖南电网现在的情况。湖南电网人均装机量只有全国平均水平的一半,它的调峰能力比较差,抽水蓄能占比低。在2018年,湖南的最大峰谷差达到58%,长沙达到60.5%。而随着用电量的持续增长,峰谷差持续增大,每年增长达到11.9%。而随着光伏和风电的持续快速发展,间歇性并网导致湖南电网的稳定性难度增加。2017年,祁韶特高压直流入湘,导致了受端快速响应的不足。基于这些问题,湖南电网在2018年建立了长沙电池储能电站。长沙储能电站建设的意义在于储能电站,能够满足现在湖南电网调峰的需求,具有调峰调频功能,从而提升电网的稳定性和灵活性。长沙电网侧储能电站主要是响应了国网三型两网的建设,同时把它作为一个示范性的工程,从而促进“电网侧示范引导、用户侧主体发展,电源侧协同推进”。

第二部分讲一下长沙电池储能电站建设概况。长沙电池储能电站是从2018年5月份去现场进行实地调研,主要去了江苏镇江等地方,对电网侧、用户侧分别进行了调研。在接下来的三个月进行了项目的前期规划,2018年8月份进行上会,确定以综合能源服务公司作为投资主体。9月份和10月份主要是做了项目总承包、分包招标的计划,10月份开始建设三个储能站,榔梨、延农、芙蓉在今年1月份、3、4月份进行了并网调试。榔梨站是在4月份正式投运,延农和芙蓉站是在6月正式投入运行。

储能电站容量的配置是根据长沙电网现有电网容量以及尖峰电力负荷缺口决定的,包括平抑负荷峰值1.8%和3%两种方案,最后考虑到长沙电网迎峰度夏尖峰负荷,以及前期投资成本、运营等综合因素,最终选择了1.8%的方案,容量为120兆瓦和240兆瓦时。当初设计的投资金额是8.4亿,后期是没有达到8亿。一期建设不到4亿,后面会有一些具体的数据。

电池储能技术的选型,考虑了江苏和河南电网侧的储能电站的建设。现在,中国的储能电池主要有铅炭电池、铅酸电池以及锂电池,根据实地调研最终选择了磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池安全性比较高,从响应速度、循环寿命等综合因素来看都是比较好的。

电池储能电站选了17个配电站作为备用抵制,一期工程选在芙蓉、榔梨和延农,电网负载率都达到了90%以上,局部地区有些甚至超过102%,这是一期的三个储能电站的实际地址,分布在城东、城西和市中心。

长沙储能电站的建设运营模式,电池本体是租赁模式,其他的设备是采购的模式。运营模式是采用背靠背的租赁模式,一期项目60兆瓦和120兆瓦时,总投资金额3.56亿元。综合能源公司作为项目法人,将储能电站租赁给湖南省电力公司,省电力公司通过调峰调频一些辅助服务来减少电网侧的一次投资以及电网稳定性的保护。三个储能站的招标模式采用了总承包模式,然后再把总承包分成三个小包,每个小包的中标人是不一样的。

三个储能站中,榔梨和延农为全预制舱,包括BMS、EMS和PCS以及10kv所用变以及10kv高压配电室,上面是设计效果图,下面是实景图。

芙蓉电站采用的是站内布置方式,也就是室内钢结构模式。这种模式能够防止储能电站的噪声外扩,工作环境会更好,工作状态更佳、效率更高。这是芙蓉电站的效果图,实际的这个基本一模一样。芙蓉电站的单体容量目前应该是最大的,26兆瓦、52兆瓦时,配备了毫秒级电源响应系统。

调度控制方案主要是在省调系统中开发了储能电站控制模块,本着安全第一,突出示范的原则,科学合理调度,迎峰度夏,移峰填谷。储能调度模块具有三大功能,大数据挖掘,日前运行情形,能够把电网的指令根据三个电站的电荷状态和能效状态进行充放电,进行指令分解。可以从满充变成满放,平滑精切。

安全性主要是从几个方面的考虑,一是选用了安全性高的磷酸铁锂电池,二是采用了七氟丙烷自动灭火系统。芙蓉站因为是室内布置,还采用了室内二次消防水喷淋系统。电池预制舱里面还配备一些全新的新风设计。

长沙电池储能电站从2018年10月份建设到2019年4月份正式运行,总共花了半年时间。从经验来看主要有以下几个,一个是统筹规划,作为一个系统内的单位,能够比较好的解决每个流程所负责的事情,各单位协同工作,能够比较快的完成项目工作。其次,工程管理是比较高标准的,在并网前进行了多次的设备检测调试,并网后进行了AGC、AVC的能效试验。背靠背租赁模式方面在国内属于首创,招标模式多点开花,引入了更多的社会资本,为二期项目的跟进,以及湖南电网后面规模化的储能电站建设提供更好的社会资源。

当然,整个建设过程中也出现了一些问题,首先并不是所有的电池pack包都达标,调试过程中,满充满放的时候发现个别电池出现了过压、过温,导致电站降功率运行。同时,招标中没有明确规定三个主体设备的通讯端口和通讯归约。榔梨站调试运行的时候发现,如果将储能站的监测数据直接导到主网,会引起主网监测卡顿,后面我们要建立一个储能电站监测中心。

第三部分主要简单介绍下电池储能电站的近期投运情况。因为电网侧没有这样的专业人员,所以采用招标模式,请了三个运维队伍,对第一年进行运维、积攒经验,对长沙公司以及综合能源服务公司做一个培训,也为后来的运维做更好的积累。现在是采取24小时有人值守,三班倒。

这张表是储能电站的充放电模式,芙蓉站因为它是6月10号之后才正式交界投运的,所以它的综合效率数据意义不大。三个站都是一天一充一放,但都不是满充满放的状态。榔梨站运行的时间比较长,充放电达到了一千多兆瓦。延农站是6月初正式投运,大概运行了十多天。综合能量效率都比较高,将近90%左右。

从现在运行方面出现的一些问题,因为没有进行比较好的深化和归纳总结,就把问题直接列上来了。在榔梨站运行一段时间以后,SOC出现偏差,所以每个月都会做一个重新的标定。在最近延农站充电的时候个别电池出现了无警告充电闭锁,后来查出来是电压偏高,后来找到厂家,可能是BMS的主动均衡功能没有控制的很好。BMS出现bug导致充放电不完全没有完成指标。再一个就是空调系统出现问题,这个问题暂时还没有解决。

第四部分,应用规划。短期招标运维后,所有的储能电站都是归长沙的地调公司直接调用运行的,后面都会采用自动无人值守的方式。虽然是省电力公司投的钱,但是这个项目肯定是一个示范性的项目,现在储能电站在电网侧盈利的方式不明显,对于运营、投资模式也在需要进一步深化。

长沙储能电站二期的工程建设,也是60兆瓦、120兆瓦时,现在确定是建在6个110kv变电站周边,主要采用磷酸铁锂技术路线,同时会试点全钒液流电池的储能系统。因为现在全国都在做云平台的技术,泛在电力物联网,将来会结合这个技术做一个更大规模的聚合式的储能电站,把储能的电站利用到电网结构的调整上面来。

前面有专家提到三站合一和多站融合,芙蓉站已经把三站合一的结构做好了,是跟腾讯公司合作的数据中心站,具体的进展本人也不是很清楚,所以就不在这里详细汇报了。

谢谢各位,我的汇报完毕。

关键字:电网侧 储能电站

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