朱连峻(华能)-多种储能技术在大规模电力储能中的研究及.pdf

《朱连峻(华能)-多种储能技术在大规模电力储能中的研究及.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《朱连峻(华能)-多种储能技术在大规模电力储能中的研究及.pdf（57页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 中国华能集团清洁能源技术研究院 中国华能集团清洁能源技术研究院朱连峻朱连峻2015第三届储能技术在分布式能源和微电网中应用高层研讨会2015第三届储能技术在分布式能源和微电网中应用高层研讨会多种储能技术在大规模电力储能中的研究及发展2主要内容主要内容我们-正在经历的和拥有的我们-将要做的我们-现有的技术比对我们-已经做的我们 WE所拥有的We are experiencing 化石能源的不可再生性，储量日益减少化石能源的不可再生性，储量日益减少 化石能源大量使用的CO化石能源大量使用的CO2 2排放问题排放问题我国CO2排放40%50%来至于电厂，2008年燃煤电厂CO2排放约30亿吨所拥有

2、的所拥有的太阳能资源 作为理想的可再生能源，太阳能具有取之不尽，用之不竭的特点；作为理想的可再生能源，太阳能具有取之不尽，用之不竭的特点；我国太阳能资源丰富，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，理论储量达每年1.7万亿吨标准煤，具有利用太阳能发电的良好条件。我国太阳能资源丰富，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，理论储量达每年1.7万亿吨标准煤，具有利用太阳能发电的良好条件。中国风力资源十分丰富。根据国家气象局的资料，我国离地10 米高的风能资源总储量约32.26亿千瓦，其中可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿kW，50米高度的风中国风力资源十分丰富。根据国

3、家气象局的资料，我国离地10 米高的风能资源总储量约32.26亿千瓦，其中可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿kW，50米高度的风能资源比10米高度多1倍，约为5亿多kW。近海可开发和利用的风能储量有7.5亿kW。能资源比10米高度多1倍，约为5亿多kW。近海可开发和利用的风能储量有7.5亿kW。所拥有的风力资源 中国面临着严重的环境压力，因而更加重视可再生能源发电的发展，年可再生能源发电量为万亿千瓦时，占总发电量的，其中并网风力发电占总发电量的；光伏发电占总发电量的，并网光伏占。年，在中美双方发布的联合声明中，中国提出计划年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰值，并相应地将年非化石能

4、源占一次能源消费比重提高到，而此前的规划是到年非化石能源占比为。考虑到水电、核电施工周期较长，增长受禀赋限制，风光电的发展潜力非常大。传统电力系统特点及问题 发电侧输出功率稳定可控，用电侧负荷随机性大（一组随机变量一组随机变量）无电力存储系统，发输用三个环节功率实时平衡 因故障导致系统功率严重失衡时，通过切机切负荷被动致稳所拥有的可再生能源发电等存在的主要问题 风能与太阳能资源的自身特点决定了风能和太阳能发电具有不稳定性和不连续性 风电大规模并网发电对电网的稳定性和运行调度等方面都有很大影响 我国风电场普遍面临着较严重的弃风问题输出特性输出特性所拥有的问题现代电力系统新特点 发电侧输出功率和用

5、电侧负荷均存在随机性大（两组独立随机变量两组独立随机变量）若无电力存储系统，功率失衡将可能成为电网的一种常态，严重威胁电网安全所拥有的问题大规模可再生能源的并网难题 政策层面：可再生能源法：全额收购；可再生能源法修正案：全额保障性收购；政策层面：可再生能源法：全额收购；可再生能源法修正案：全额保障性收购；技术层面：电网可接纳多大比例的风电（如何保证电力系统在高比例风电条件下的安全运行）技术层面：电网可接纳多大比例的风电（如何保证电力系统在高比例风电条件下的安全运行）所拥有的问题 可再生能源的发电集中时间段与用电时间段存在着不一致性。风电发电高峰一般集中在晚上，太阳能发电的高峰集中在白天。而工业

6、用电的用电曲线较为平缓，居民用电则呈现白天、晚上两个高峰。另一方面，随着季节、天气的变化，可再生能源发电与用电曲线都会有相应的变化。中国大部分地区春季风力发电输出最大，光伏发电夏天输出最高，而且发电随天气原因剧烈变化而具有不可预测性。所拥有的问题我们 WE将要做的We will do.大规模电力储能技术的作用 预计预计2016年在世界范围内智能电网领域的储能市场需求将达到年在世界范围内智能电网领域的储能市场需求将达到70亿美元（约亿美元（约450亿人民币），市场前景极其广阔；亿人民币），市场前景极其广阔；预测铅酸电池和钠硫电池将占有储能市场份额的90%以上，是电力储能领域的主流技术。储能系统在

7、智能电网领域市场前景大规模可再生能源并网研究储能系统储能系统输出输出 储能系统具有动态吸收能量并适时平稳释放的特点，有效弥补风电和太阳能发电间歇性、波动性的缺点储能系统具有动态吸收能量并适时平稳释放的特点，有效弥补风电和太阳能发电间歇性、波动性的缺点 改善电场输出功率的可控性，提升发电的稳定性水平改善电场输出功率的可控性，提升发电的稳定性水平大规模电力储能技术储能电站技术方案选择单体电池电池组单体电池电池组储能电站储能电站电池成组技术电站集成技术电池成组技术电站集成技术电池储能电站关键技术电池储能电站关键技术我们 WE现有的技术比对Existing technology comparison.

8、现有技术比对储能技术的分类不同应用场合对能量和功率密度的要求不同不同应用场合对能量和功率密度的要求不同电力储能领域的功率电力储能领域的功率和能量需求均是兆瓦级的大规模储能技术和能量需求均是兆瓦级的大规模储能技术物理储能抽水蓄能电站 大容量、大功率 为火电和核电机组提供稳定负荷 特性：静止 满载 22.5min 空载 满载 3035s技术成熟，但受地理条件限制！技术成熟，但受地理条件限制！物理储能传统压缩空气储能 燃气轮机发电过程中，燃料的2/3用压缩空气，其燃料消耗可减少1/3，同时减少排放；技术成熟、投资成本低于抽水蓄能电站优势：存在问题：优势：存在问题：需要燃气轮机 受岩层等地质条件的限制

9、随着技术进步，新型随着技术进步，新型CAES技术正逐步摆脱传统技术正逐步摆脱传统CAES需要燃机及受地质条件限制的影响需要燃机及受地质条件限制的影响物理储能飞轮储能功率密度大，使用寿命长，但其储能时间很短一般不超过功率密度大，使用寿命长，但其储能时间很短一般不超过15min电磁储能超导储能和超级电容储能高功率，长寿命，但能量密度低，储能时间很短（不超过高功率，长寿命，但能量密度低，储能时间很短（不超过15min）超导磁储能（超导磁储能（SMES）超级电容器储能）超级电容器储能分类储能技术典型功率响应时间优势劣势应用方向机械储能分类储能技术典型功率响应时间优势劣势应用方向机械储能抽水蓄能1002

10、000 MW410h大功率，大容量，低成本受地域限制受地域限制能量管理、频率调整与系统备用压缩空气储能100300 MW620h大功率，大容量，低成本受地域限制、需要燃气受地域限制、需要燃气调峰、系统备用飞轮储能5 kW1.5 MW15s15min高功率、长寿命高成本、低能量密度电能质量控制、频率控制、UPS电磁储能电磁储能超导储能10kW10MW1ms15min高功率、长寿命，高效率高成本、低能量密度系统稳定性、电能质量超级电容储能1100kW1s1min高功率、长寿命，高效率低能量密度系统稳定性、电能质量电化学储能电化学储能铅酸电池1 kW50 MW1min5h成本低寿命短系统备用、黑启动

11、、电能质量钠硫、锂离子电池kWMW级1min数h高能量密度、高效率高成本、安全性问题平滑负荷、备用电源液流电池10100 kW120h大容量、长寿命低能量密度平滑负荷、备用电源电解制氢复合储能系统电解制氢复合储能系统1MW100MW1min50h低成本、大容量、长寿命低成本、大容量、长寿命系统结构较复杂系统结构较复杂平滑负荷、备用电源、能量存储平滑负荷、备用电源、能量存储不同储能方式的比较电化学储能系统电化学储能系统的能量密度大，持续时间长，且不受地域限制，是提升风电等可再生能源发电稳定性水平较理想的储能系统的能量密度大，持续时间长，且不受地域限制，是提升风电等可再生能源发电稳定性水平较理想的

12、储能系统电化学储能系统电池储能系统电解制氢复合储能系统电池储能系统电解制氢复合储能系统电池储能系统电池类型单体电压电池类型单体电压(V)比容量比容量(Wh/kg)比功率比功率(W/kg)常温循环寿命常温循环寿命(次次)充放电效率充放电效率(%)自放电自放电(%/月月)铅酸锂离子钠硫全钒液流铅酸锂离子钠硫全钒液流2.03.22.081.43550100140150240152515035010001500902305014050015001000100002500130000800950900802501-可用于电力储能系统的储能电池主要有：锂离子电池、液流电池、钠硫电池和铅酸电池锂离子电池、液

13、流电池、钠硫电池和铅酸电池锂离子电池（一）锂离子电池通过锂离子电池通过Li+在正极和负极之间的往返嵌入和脱嵌完成电池的充放电过程。充电池时，在正极和负极之间的往返嵌入和脱嵌完成电池的充放电过程。充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反大容量锂离子储能电池技术主要采用：磷酸铁锂和钛酸锂电极材料磷酸铁锂和钛酸锂电极材料磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池的安全性较高、环境友好，较适合大型储能系统2008年10月，美国A123公司与AES能储公司合作开发了一套2MW锂离子电池系统，用于电网的缓冲管理。2010年底

14、，A123公司将在南加州地区建成一个8兆瓦/32兆瓦时的磷酸铁锂储能电站，与当地750兆瓦的风电场相配套，保证其中300兆瓦风机发电量能够平滑并网和稳定输出。锂离子电池（二）国内主要是比亚迪公司在从事磷酸铁锂电池的研发国内主要是比亚迪公司在从事磷酸铁锂电池的研发 比亚迪公司在深圳龙岗建立了一座1MW（4MWh）储能电站，采用6000节磷酸铁锂电池单体，并测试了逆变器、电池管理系统等一系列配套设施 中国电力科学院于2009年对1MW锂离子电池储能系统项目进行了公开招标，比亚迪成功中标，即将开展张北风电场1MW磷酸铁锂电池储能电站的建设。钛酸锂电极材料为零应变材料，可以避免由于电极材料的来回伸缩而

15、导致结构破坏，大幅度提高了锂离子动力电池的使用寿命；钛酸锂具有较高的工作电位，即使过充电也很难在负极上形成锂枝晶，从而大大提高了锂离子动力电池的安全性。钛酸锂电池：钛酸锂电池：目前大容量储能电池领域的研究热点 2008年，美国Altairnano公司开发出1MW钛酸锂储能电池系统，经试运行表明可以输出250kWh的能量，能量转换效率大于90%；2010年，日本东芝宣布将采用钛酸锂负极材料开发储能用超级锂电池。安全问题：安全问题：大容量锂电池系统的安全问题目前还没有有效解决。（2010年9月3日，UPS 波音747-400货机在迪拜坠毁，由运输的锂电池起火引发）锂离子电池由于其安全性、成本及单体

16、电池一致性等问题，目前锂离子电池储能电站还是很前沿研究，国际上仍处于技术研发阶段锂离子电池由于其安全性、成本及单体电池一致性等问题，目前锂离子电池储能电站还是很前沿研究，国际上仍处于技术研发阶段锂离子电池（三）成本问题：成本问题：美国A123磷酸铁锂电池的成本从年报中的数据估计为1200美元/kWh左右。从阿里巴巴查到的售价折合为1356美元/KWh（型号：26650，电芯原产，国内封装）资源和环境问题：资源和环境问题：目前的锂电池回收工艺不具 备任何经济效益，由此带来潜在的环境污染和锂资源问题存在的问题：液流电池（一）全钒液流电池是将具有不同价态的钒离子溶液分别作为正极和负极的活性物质，储存

17、在各自的电解液储槽中。电池充放电时，电解液通过泵的作用，由外部贮液槽循环分别流经电池的正极室和负极室，并在电极表面发生氧化和还原反应，实现电池的充放电原理原理 储能容量由储存槽中电解液体积和密度决定 输出功率由电池面积决定 液流电池电化学极化小，能够100%深度放电 循环寿命长，额定功率和容量相互独立 全钒液流电池在国内目前是研究热点，普能全钒液流电池在国内目前是研究热点，普能2009年收购倒闭的加拿大年收购倒闭的加拿大VRB公司，公司，2010年第三轮融资年第三轮融资2200万美元万美元 全钒电池商业化最成功的日本住友经过全钒电池商业化最成功的日本住友经过10年的开发和商业化，投资超过年的开

18、发和商业化，投资超过8000万美元后于万美元后于2005年放弃拥有的世界范围内的专利使用权（除日本）年放弃拥有的世界范围内的专利使用权（除日本）第三方测试结果：第三方测试结果：美国Alaska Fairbanks大学对VRB公司的钒电池系统进行了2年半的测试，结果表明：电池效率70%（不包括管路系统损耗，至少10%以上）；管路系统机械故障频繁，不仅带来维护问题，还存在毒性电解液泄露的安全问题；电池采用的隔膜寿命有限，而且更换成本非常昂贵（杜邦nafion膜）。能量密度低，只有1525Wh/kg 技术问题：技术问题：到目前为止，钒电池自身的技术缺陷并没有出现有效解决方案（隔膜、电解液稳定性等）成

19、本问题：成本问题：预测成本至少1200美元/kWh以上液流电池(二)液流电池在储能领域的商业化应用还面临较多问题液流电池在储能领域的商业化应用还面临较多问题存在的问题：钠硫电池是目前世界上除铅酸电池外，唯一实现商业化应用的电池储能技术，累计装机容量300MW，行业运行口碑10年。2010年预计装机容量达到160MW 能量密度大、充电效率高、循环寿命长等优点，较适用于大规模电力储能系统其能量密度接近锂电池（120Wh/kg）钠硫电池（一）钠硫电池是在300350高温环境下工作的高温型储能电池，其正极活性物质是液态硫（S）和多硫化钠熔盐，负极活性物质是熔融金属钠（Na），固体电解质是可传导钠离子的

20、-氧化铝陶瓷材料。原理原理 技术壁垒很高，目前只有一家生产企业（日本NGK），不存在竞争，09年的订单为600MW（阿联酋一次性300MW订单），目前将产能扩至150MW/年，仍然供不应求。安全性问题，钠硫电池工作温度较高（300350），具有潜在的安全问题 国内上海硅酸盐研究所正在开发NaS电池，而且得到国家电网的合作和支持，但尚处于实验室研究阶段 成本较高，目前市场价格450美元/kWh。钠硫电池（二）钠硫电池的技术门槛非常高，具有潜在安全隐患，且其成本较高，可能限制其进一步大规模商业化应用钠硫电池的技术门槛非常高，具有潜在安全隐患，且其成本较高，可能限制其进一步大规模商业化应用存在的问题

21、：铅酸电池原理铅酸电池原理铅酸电池 原理原理普通铅酸电池是采用稀硫酸做电解液，二氧化铅和海绵状铅分别做电池正极和负极的一种酸性蓄电池普通铅酸电池是采用稀硫酸做电解液，二氧化铅和海绵状铅分别做电池正极和负极的一种酸性蓄电池 铅酸电池储能系统在发电厂、变电站充当备用电源已使用多年，并在维持电力系统安全、稳定和可靠运行方面发挥铅酸电池储能系统在发电厂、变电站充当备用电源已使用多年，并在维持电力系统安全、稳定和可靠运行方面发挥了极其重要的作用了极其重要的作用铅酸电池的循环寿命较短、大电流充放电性能较差，限制了其进一步应用铅酸电池的循环寿命较短、大电流充放电性能较差，限制了其进一步应用超级铅酸电池（一）

22、超级铅酸电池原理超级铅酸电池原理原理原理超级铅酸电池将超级电容器的高功率、长寿命特性与普通铅酸电池的高能量特性相结合，使铅酸电池的大电流性能和循环寿命得到革命性提升超级铅酸电池将超级电容器的高功率、长寿命特性与普通铅酸电池的高能量特性相结合，使铅酸电池的大电流性能和循环寿命得到革命性提升 依托铅酸电池多年的商业化运营经验，经技术的改良后的超级铅酸电池实现了产品性能的革命，无论功率还是能量应用，其循环寿命均远远超过普通铅酸电池，甚至超过目前锂离子电池循环寿命第三方性能测试结果（第三方性能测试结果（Sandia国家实验室）国家实验室）不同类型储能电池循环寿命试验 普通铅酸电池（普通铅酸电池（VRL

23、A）的循环寿命只有不到）的循环寿命只有不到2000次（容量衰减至初始容量的次（容量衰减至初始容量的80%）磷酸铁锂电池（锂离子电池）约磷酸铁锂电池（锂离子电池）约9000次次 超级铅酸电池可达到超级铅酸电池可达到16000次，远高于普通次，远高于普通VRLA电池，甚至超过了锂离子电池。电池，甚至超过了锂离子电池。测试条件：50%SOC（荷电状态）：10%DOD（放电深度）超级铅酸电池（二）The Furukawa Battery Co.,Ltd.（日本古河电池公司）超级铅酸电池性能（日本古河电池公司）超级铅酸电池性能 深度循环寿命超过6000次，甚至高于锂离子电池寿命 电池成本260美元/kW

24、h，远低于钠硫电池（450美元/kWh）和锂离子电池（1200美元/kWh）超级铅酸电池（三）水系电解质，常温下工作，安全性好turbine 20kW5 kWhr 电池储能系统平滑风电场输出功率超级铅酸电池是目前唯一能与钠硫电池匹敌的储能电池技术，超级铅酸电池是目前唯一能与钠硫电池匹敌的储能电池技术，考虑成本与安全性因素，未来市场前景优于钠硫储能电池考虑成本与安全性因素，未来市场前景优于钠硫储能电池电池储能系统不同储能电池的比较 锂离子电池功率和能量密度均较高，但其存在安全性、成本及单体电池一致性等问题 液流电池的储能容量大，循环寿命长，但其成本很高，而且还有较多技术问题有待解决（隔膜材料、电

25、解液稳定性等）钠硫电池已经获得商业化应用的储能电池，但其技术门槛非常高，且具有潜在安全隐患，成本较高，可能限制其进一步大规模商业化应用 超级铅酸电池的性能、成本、使用寿命均具有明显优势，但其技术成熟度还有待于进一步考察，以及铅酸电池的环境污染控制问题我们 WE现有已经在做的Existing already doing.1.5MWth太阳能热发电科技示范项目该项目于2012年4月在华能南山电厂开工建设，2012年10月16日投入试运行；该工程占地约10000m2，容量1.5MWth，可生产3.5MPa、400以上的过热蒸汽，各项参数有望进一步优化提高；2012月26日太阳能高温蒸汽经减温减压后成

26、功并入南山电厂低压主蒸汽管道，太阳能集热场出口蒸汽流量1.52t/h，温度403；2012年10月27日28日经受了台风山神的考验，10月30日成功完成投产竣工仪式。原理：太阳能热发电是利用聚光器聚集太阳能，经吸收器吸收后转化成热能，产生高温蒸汽进入汽轮发电机组产生电能。原理：太阳能热发电是利用聚光器聚集太阳能，经吸收器吸收后转化成热能，产生高温蒸汽进入汽轮发电机组产生电能。优势1）自主知识产权方面：优势1）自主知识产权方面：光伏发电技术发展较为成熟，技术实用性强，但是技术难度也较高，核心技术仍掌握在美国、日本等少数发达国家的手中。中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司自主开发了直接蒸汽式太阳

27、能光热发电技术和装置，具有完全自主知识产权。2）环境保护方面：2）环境保护方面：光伏电池生产存在前端污染大，能耗高，后期电池回收处理困难，对环境影响大等问题。而太阳能光热发技术在其全生命周期内对环境影响小、污染少。太阳能热发电的技术优势3）连续发电与规模化方面：3）连续发电与规模化方面：光伏发电的布局较为灵活，且对电网冲击较大，较适用于分布式发电。相比于光伏发电，光热发电的规模效应则更加显著，光热电站的建设规模越大，单位电量的成本越低。且对电网冲击较小；而且光热发电可通过储热系统存储于热量，实现24小时连续发电。4）成本方面：4）成本方面：光伏发电主要由光伏电池、逆变器、蓄电池等部分组成，除了

28、光伏电池本身成本较高以外，逆变器单机功率也很大程度上限制了大规模光伏发电的成本降低。因此大规模光伏电站相对于小型分布式电站并无成本优势。光热发电由于采用汽轮机发电的原因，规模越大，参数越高，其发电效率越高，供电成本越低。而且光热发电易于和火力发电相结合，组成混合式太阳能发电系统，可进一步提高系统的可用小时数，降低运行成本。太阳能热发电的技术优势塔式热发电、独立双轴跟踪、120m2平面镜反射到高塔的面聚集器、加热吸收器内的工质。槽式热发电、单列连轴跟踪、5.7m抛物槽反射到联动的线聚焦器、加热集热管的工质。菲涅尔热发电、单列连轴跟踪、第一平面镜反射到固定的第二反射镜和集热管，加热集热管内的工质。

29、碟式热发电、独立双轴跟踪、锅型抛物面反射到面聚集器上、加热吸收器内的工质。太阳能热发电的技术路线菲涅尔式太阳能热发电技术华能太阳能热发电示范工程实物图华能太阳能热发电示范工程特点采用高聚光比的线聚光在一次回路直接产生高参数的过热蒸汽，易与常规的蒸汽发电设备匹配；镜场近地安装、模块化布置，造价低；系统简单，厂用电率低、发电效率高等；装机容量1.5MWth，可生产3.5MPa、400450过热蒸汽，各项参数有望进一步优化提高；示范工程所有设备均实现国产化并拥有自主知识产权，中国华能集团清洁能源技术研究院已掌握该热发电工程核心技术，具有较强的技术和经济竞争力。华能太阳能热发电示范工程环境效益 年发电

30、量：135万度；（装机容量1.5MWth，蒸汽流量：1.5-2.0t/h）；节能效益：年节煤450吨标煤；减排效益：年减排二氧化碳900吨；高效：高效：利用太阳能热量直接加热给水产生蒸汽（DSG），降低了导热油双回路的换热损失及泵耗。在额定条件下效率高出槽式12个百分点；低成本：低成本：设备多为标准件，对场地平整度要求不高，建设成本低。规模化后单位成本可控制在15000元/kW左右；可靠性高：可靠性高：系统结构简单，制造、安装、维护方便，支架抗风性能好，运行可靠性高；高温过热直蒸汽系统：高温过热直蒸汽系统：我国首座可产生超过400高温直蒸汽的太阳能热发电站。华能太阳能热发电示范工程先进性 该示

31、范工程的成功运行，实现了国内首次利用太阳能集热技术产生超过400的过热蒸汽；该示范工程的成功运行，实现了国内首次利用太阳能集热技术产生超过400的过热蒸汽；该示范工程是国内首座并网发电的太阳能热发电系统；该示范工程是国内首座并网发电的太阳能热发电系统；将为我国太阳能热发电产业提供坚实的技术支撑，对推动我国太阳能热发电技术大规模应用和发展具有重要意义。将为我国太阳能热发电产业提供坚实的技术支撑，对推动我国太阳能热发电技术大规模应用和发展具有重要意义。华能太阳能热发电示范工程意义华能集团人才创新创业基地实验楼A楼屋顶光伏项目本光伏发电系统建设于未来科技城华能集团人才创新创业基地实验楼A楼屋顶，安装

32、容量为50千瓦。其中包括：44千瓦多晶硅光伏组件、3千瓦薄膜光伏组件和3千瓦高倍聚光光伏组件。该光伏系统涵盖有清洁能源发电和科研两方面功能：发电：本光伏发电系统为用户侧并网和独立负载兼容、发电和储能集成的微网发电系统。设计平均年发电量59000千瓦时。科研：本系统将用于光伏发电运行技术研究，如不同类型光伏组件运行性能研究，微电网设计和优化，太阳跟踪装置设计与性能比较等。相关研究成果可推广应用于大规模地面光伏电站或其他屋顶光伏发电系统。50千瓦发电容量中，32千瓦容量为用户侧并网，供大楼负载直接使用，减少部分大楼从电网的购电量。18千瓦为独立负载（卫生间和公共区域照明）供电。其运行策略为：当光伏

33、功率大于独立负荷功率时，多余光伏电力将存储于蓄电池或同时用户侧并网，保证光伏电源得到最大使用；当光伏功率小于独立负荷功率时，不足电力将由蓄电池补充或由市电补充，保证对负载得到稳定和持续的供电。系统集成有48V4000Ah蓄电池储能系统，最大可提供200千瓦时电力存储。太阳跟踪装置设计与性能比较：本系统同时使用固定倾角安装、可调倾角安装、平单轴太阳跟踪安装、斜单轴太阳跟踪安装和双轴太阳跟踪安装等多种光伏方阵安装方式。不同类型光伏组件运行性能研究：本系统所选用的太阳电池中包括多晶硅太阳电池、硅基薄膜太阳电池和聚光太阳电池等多种类型。系统电气结构设计和优化：本系统采用了直流模块式电气拓扑结构，可最大

34、限度发挥光伏组件的效能，提高系统效率。项目实施概况薄膜硅阵列聚光阵列斜单轴阵列平单轴阵列薄膜硅阵列聚光阵列斜单轴阵列平单轴阵列MPPT控制器微网逆变器蓄电池组智能汇流箱控制器微网逆变器蓄电池组智能汇流箱项目实施概况使用技术先进的直流模块式电气拓扑的屋顶光伏发电系统，可最大限度的发挥光伏组件的发电能力。微网架构，可确保光伏发电系统输出全部电量，并保证对负载的稳定供电。国内实现最多光伏发电方式集成的屋顶光伏发电系统，可研究各种光伏发电方式的运行规律。可扩展性，系统兼容更大容量和更多形式可再生能源和储能单元，可扩展为多能互补分布式微网发电系统。高适应性，本项目涵盖的分布式光伏电源方案可适用于各种屋顶

35、光伏系统需求。关键技术和创新点2013年1月30日系统开始供电。截止至2013年12月1日，累计发电量59000千瓦时。本系统完全由清能院自主设计和建设。项目实施经历了可行性研究、方案设计、项目投标、设备安装调试和试运行各阶段，积累了完整的项目实施经验，有利于我院分布式清洁能源发电技术的积累以及技术体系的完善，同时对院青年研发团队的锻炼也有积极的作用。本屋顶光伏集成方案是面向未来的分布式微网可再生能源发电技术。随着屋顶光伏市场和智能微网市场的成熟和扩大，本项目所形成的分布式微网光伏发电集成技术将可创造更大的经济和社会效益。小结与展望我们 WE苍穹之下，将会继续努力Under the sky We will continue to work hard.储能技术与可再生能源发电推广具有同等重要的地位。随着技术进步，储能成本与技术已经逐渐进入经济性区域。中国作为可再生能源生产大国，应加强对储能技术的研究和运用的扶持力度，从而抢占新能源革命的先机。为避免落后一步，应抓住储能技术处于突破前夕的机会，利用产业规模与市场优势，推进各种技术的储能研究与产业结合，争取在其他国家的前面，早日实现储能大规模应用。谢谢！2015第三届储能技术在分布式能源和微电网中应用高层研讨会2015第三届储能技术在分布式能源和微电网中应用高层研讨会