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杨忠亮:基于综合能源的变电站微电网系统

作者:中国储能网新闻中心 来源:数字储能网 发布时间:2019-03-21 浏览:

中国储能网讯:2019年3月16日,中国化学与物理电源行业协会储能应用分会与全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会、中国科学院电工研究所储能技术组、科华恒盛股份有限公司四家单位联合主办的“首届全国储能技术与综合能源服务高层研讨会”在福建厦门宸洲洲际酒店召开,来自电力公司、电科院、设计院、系统集成商、地方经信委、投资机构等230余人参加了本次会议。

本次研讨会旨在推动储能与综合能源系统多环节技术与商业模式创新,持续提升客户需求响应能力与业务整体盈利能力。

会议期间,南方电网深圳供电局有限公司教授级高工杨忠亮分享了主旨报告《基于综合能源的变电站微电网系统》,以下为报告原文:

杨忠亮:非常感谢主办方给我们这个机会把我们开展的工作给大家交流一下,说得不对的地方请大家多指教。

我们从开始也参与了南网的建设,也得到了从开始的调研工作,也做了一些分析。在这个技术上,我们也有一些体会。我这块更多是关注在变电站站用电源这块,最近是综合能源,这个概念我觉得很有意义,就是能源站,能不能从变电站向能源站转型?

对于我们下一步的新能源介入和多种能源的引入,现在也有科研值得我们去研究和探讨。

新一轮能源革命推动我们有这样的要求,深圳的热土上也给我们很多迫切的需求,一个是供电的质量,一个是供电可靠性,还有一些新兴产业对我们的压力。

我也去过一个做IT产业芯片的地方,他们很着急,他们也做的很充分,在电源端口安装了监测设备。

目前来讲我个人感觉,我们测得多,测量得多,但是事实采取措施,电能质量改善对于一些散电的城市供电方还是有待于进一步改变,还是呼吁一下企业,研究专家,对储能对于我们改善电能质量这方面的作用也可以要去做。我承认它的能力是有限的,但是能不能在一部分兼容,结合起来,如果完全靠储能,从初步的了解,初步的分析能解决一部分,然后再用综合效益。

我们要从储能的整个价值链分析,对各个行业的一些贡献,还是值得我们去探讨的。

整个南网对智能电网信心非常足,我们要建设安全、可靠、绿色、高效的电网。对于可再生能源,我们也是积极响应国家号召,在分布式能源建设中我们也在积极想办法。

电网存在的具体问题,特别是刚才老师提的问题,一个储能新能源你是光伏,还有风电波动性对电网的影响,如果说考虑得不充分的话可能对整个电网带来灾难,所以我们要慎重解决这个问题。

南方电网“十三五”规划里面对于储能,加强分布式电源,储能及多元负荷等设备并网标准化、模块化建设,也是一个很重要的内容,我们要支持“即插即用”与“双向传输”的整体思路,我们要推动微电网和分散式资源统筹的调配。对于南网来讲,这么多年这个方向,我们专门以南网科技部成立了专门的科技团队。

提升供电可靠性这两年对于电网,我们的压力非常大。从南网这块来看,深圳现在已经2018年完成平均停电时间低于2.5分钟这样的要求,这个停电要求前期的过程还是依靠网架结构多一些。投资还是很大的,都是上亿的。我想在这里说一下,储能在这里面能不能也发挥基础作用行不行?

整个系统,我们采取网架结构、设备管理,科技进步等措施,2018年我们实现了跟国际上美国的一些先进指标能够达到。

近期还有关于促进电化学储能发展的指导意见,明确向智能电网运营商,这个提法是明确的,从南网的工作会议上,我们要向智能电网运营商,能源产业价值链的整合商和能源生态系统服务商转型,更好的服务于社会。

从发展策略讲,要完善我们的标准体系,支持电源侧储能的应用,提升储能系统集成及综合服务能力,我们要掌握和在各位企业研发力量支持下,我们也要参与智能控制核心,推动运营模式。

具体的应用上面怎么的,一个电网的防灾抗灾能力,这是我们目前随着全球气候变换,抗灾以及包括反恐以及重大的活动,都是要考虑,防灾抗灾这个能力对我们讲很重要。还有沿海城市电缆线路改造,在关键节点分散布置容量中的储能项目作为我们的保险,补短板,强基础。

我们要怎么样响应国家的要求,能够提高电网的整体利用率,强化对维稳发展支撑,更好的解决我们的海岛。深圳有一些海岛的建设,这块应该是比较有特征的,自己柴油发电这时候价格比较高,如果有一定的储能形式,我们怎么找出一个合适的方式,意义还是很大。所以我们各个场合要有估算,提高效率。

深圳局也是提出向综合能源服务公司全面转型的方案,围绕源网核储的能源产业链,这里面在储能上面还是定位很大的重要举措。相应在变电和配电部分之前也做了一些规划,交流一下变电的综合能源系统,实际上从变电站这个弱点开始,我们已经陆陆续续开展了一系列工作,这是一个系统,我们原有第一部分智能变电站对于电源的要求,现在要求越来越高。甚至维修、城市集中的或者偏远的特定场合下,这个电源的可靠性完全可以决定于电网,整个智能电网,整个网架的形状。一个立足点首先把它的站用电源可靠性提高起来,我们是不是现有的容量扩大,可靠性再怎么提升?另外在这里面我们因地制宜,能不能用一些风能、光伏,深圳我们试了一个,太阳能光,是一个良性循环,一旦太阳比较充分的时候,这时候变压器冷却负荷比较重,有一部分光伏能量给抵消了,整个站点可靠性各方面,而且光伏板放在主控室上面,主控室的温度可以降下来。

另外一个电动汽车,我们用电动车来运维,电动车可以发挥它的维护机,用烧油的和电动汽车,变电站里面有充电站,运维就靠它,一旦变电站里面电源应付不了事故处理的时候它就起作用了。

能量路由器也值得我们好好的研究,我们也做了一些尝试。

综合能源,在变电站里面把各种能源形式结合起来,现在想做这样的分析,做一些示范,这是一个特定的片区,有水资源,有光伏,有风电,都可以通过能源站的形式,真正的实现综合能源统一的管理。

 

现在我们的管理系统还不是很满意的,问题还是有的。

这个系统可以作为交直流混合的系统,用直流220或者110介入,多种形式。

配电网给我们提出了很多的具体要求,我们怎么样更好的满足配合它的要求,储能可以解决。同时也提出,它也可以作为战略储备,我们分散掉一个变电站,我们就是一个微网,现在面临的这些问题,如果在核心站出了问题,我们也担心这个问题。如果我们在一些核心的关键的变电站里面配备一定的储能,我自己完全可以形成独立的电网。

这是我们做的110KV储能站,在围墙里面很多建设会快很多,包括防火要求,我们有两个,一个在配网做,一个在变电站做。变电站先做,配网落地以后,防火还有很多因素,变电站就在围墙里面。这个站比较宽裕,有些是在围墙的边上搞一些。这个建设还是很有意义的。

在深圳有三个峰,我们下一步也在做初步的,更好的发挥它的效益,峰值、谷值、平值怎么优化也值得我们探讨,储能的经济性还是要挖掘很多潜力。当时建设这个针对局部的发现,有些变电站建完以后好几年投不上去,有些建了没有多久70%、80%的负荷就起来了。我们怎么样来满足这个需求,也是一个集装箱形式,如果确定以后需要,我们还可以调整,一旦建设起来了,恐怕就调整不了 了。我们还可以提供一些备用能量,无功的。无功电压真正起到什么作用,我们还要进一步探究。

另外一个黑启动,如果在片区起到一定作用,对整个大电网的影响。每个变电站,比如现在有两百多个变电站,其中有20多个变电站配备这样的储能配置,分散配置统一管理,这个意义很大,对电网的作用还是值得我们进一步探讨。目前来看还是有提高的,这个事马上就快了,我们每年3月份、4月份就开始,今年的负荷预测有可能,去年的时候我们抵不住,今年它已经负荷起来了,以前我们调荷,今天这边调了,明天那边又不够,对我们的压力还是挺大的,在一定条件下我们借助这样的手段还是有很大的意义。

变电站+充电站,我们在全国也报道过,市政府对电动汽车的要求是在提出2020年,所以现在充电也是加紧上,在有些情况下如果配备不合适,快充多的话对变电站的冲击影响很大。如果配置一定储能以后缓解压力意义还是很大,包括新能源的建立介入到变电站里面去。

我们还搞了一个一体化的企业级的电站示范工程,也可以做一些混合式的储能形式,可以更好的发挥它的经济效益。比如锂电池、铅碳混合来用,各自发挥自己的优势,最大经济效益化,延长各自的电池使用寿命。

另外是海岛方面,我们可以降低成本。

应用方面,储能可用于电力系统的整个环节,有削峰填谷,参与电网辅助服务,还可以作为需求的响应及作为备用电源等,对于实现我们的一流企业还是会起到很大的作用。同时还可以缓解设备重载、提高设备利用,改善电能质量,延缓设备升级扩容投资。

以变电站为载体,集成大电网电能能量的形式来构成支持多能互补的“源-网-荷-储”协同控制区块,值得我们进一步探索。    

应用于用户侧,加入储能的应用,要整个配合起来,集中起来进行统一管理和调配,建立一个储能系统的云平台太管理,这个作用发挥更大。

实现配电网的最优运行,达到经济高效,提高可靠性,实现经济发展,为新能源环保。储能在变电站综合利用方面,里面也存在一些问题,怎么样控制优化,还有好多专家提到的,我们也非常赞同,我们也是这样去做的,要从电池的根本上防火,安全问题,仅仅依靠各种各样的灭火性,电池本质出问题的话还是值得我们去认真的探讨,要选一种好的电池。我也想呼吁,对于电池安全的预判能够给到一些建议。我们提出提前一到两个月你能告诉我电池有可能出现开路,这些参数如果能给到,我们可以做预测,现在一弄损失很多,一年800多个亿,一天3亿度电,按6毛钱一度电,1.8亿,一天停一下损失很大的。真的要算一算,现在就是因为一个小的继电器,一个开关出了问题,我还是坚信的认为,巧媳妇难做无米之炊,有了储能放在那里之后,我们就可以赶紧应急处理,很多事故恢复很快。

未来的前景我认为是非常美好的,谢谢大家!

(本文内容根据录音整理,未经演讲人本人审核)

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