储能项目可行性报告195732.pdf

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1、其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。论语宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明XXX 有限公司 储能项目可行性报告二零XX年一月 海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。林则徐非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮目录 第一章 项目背景.1 一、储能电站建设产业背景.1 二、储能电站建设带来的社会效益.1 三、储能业务对于企业运营管理的优化提升.2 第 二 章 设计方案.2 一、用户信息.2 二、系统方案.4 三、储能系统先进技术介绍.6 四、系统配置清单.8 五、系统运行策略.8 六、布局方案.9 第 三 章 安全性保障措施.9 一、电网安全.9 二、消防安全.9 三、

2、环境安全.10 四、噪声影响.10 一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。增广贤文穷则独善其身，达则兼善天下。孟子1 第一章 项目背景 一、储能电站建设产业背景 传统能源的利用給我们带来了第一、第二次工业革命；但化石能源的利用正面临着资源日渐匮乏、地球环境日益恶化的问题的严重问题，现有的能源消费模式面临不可持续的困境，需要开展一场能源技术和能源消费的革命。2015 年 3 月，中共中央和国务院联合下发关于进一步深化电力体制改革的若干意见，要求积极发展融合先进储能技术、信息技术的微电网和智能电网技术，要求输配以外的经营性电价放开、售电业务放开、增量配电业务放开。核心为“四放开、一独立、一加强”。201

3、6 年下发的国民经济和社会发展“十三五”规划纲要中的八大重点工程提及储能电站、能源储备设施的建设，重点提出要加快推进大规模储能等技术研发应用 二、储能电站建设带来的社会效益 本项目储能系统采用能量型电池组作为储能元件，在电力处于“谷”时段蓄电，在电力处于“峰”时段放电，实现电力削峰填谷，这不但可以降低电网的峰值负荷，有利于电网的安全运行，还能产生巨大的经济效益。在此基础上，储能系统还可实现电力“储能+”增值服务收益：如参与需求侧响应、应急电源支撑、变压器降损、无功补偿等增值服务价值。需求侧响应：在高峰时段参与电力需求侧响应，获取政府补贴收益；实现峰荷转移，提高终端用电效率。应急电源支撑：突发电

4、网故障，作为大型应急备用电源，提高电网供电的安全性，实现能源的安全最重要的障。变压器降损：通过削峰填谷，将变压器部分峰电损耗转移到谷电部分，从而降低用户用电成本。无功补偿：PCS 调节无功因数，提供无功补偿功能；降低输电线路耗损；对于大工业用户要求功率因数为 0.9，每提高 0.01 电费则降低 0.15%。百学须先立志。朱熹万两黄金容易得，知心一个也难求。曹雪芹2 三、储能业务对于企业运营管理的优化提升 实行峰谷分时电价，有利于鼓励用户合理转移用电负荷，削峰填谷，降低峰电时段的用电负荷率，提高系统设备容量的利用效率和节约能源，降低企业生产和用电成本；对于部分企业而言，建设电力储能系统还可有效

5、解决（或延缓）由于高峰时段用电负荷超标而产生的配电系统扩容需求。第 二 章 设计方案 一、用户信息 1 客户介绍 2 客户用电现状 2018 年 2 月 2018 年 7 月 XXX 有限公司配电房母线峰谷平用电量统计及平均功率曲线分别如下：图 1 峰谷平月用电量统计 百学须先立志。朱熹海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。林则徐3 图 2 峰谷平月平均功率曲线 由图1 和图2 可以看出，客户的用电谷时段、平时段和峰时段用电量平均在9000kW 以上。根据客户提供的电费数据可知，2018 年 2 月 2018 年 7 月，峰时段平均负荷范围为90000107814kW，平时段平均负荷范围为9

6、6000114244kW，谷时段平均负荷范围为106867130299kW。主变典型日负荷曲线如下图所示：图 3 2018 年 7 月 15 日-日负荷曲线 万两黄金容易得，知心一个也难求。曹雪芹宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明4 图 4 2018 年 7 月 20 日-日负荷曲线 上图为取自2018 年 7 月 15 日、2018 年 7 月 20 日的日负荷典型曲线。可以看出用电负荷基本都在 160000KW 以上。二、系统方案.1 系统接入方案设计 本项目暂选择在高压母线并网，并网点接入40MW/320MWh 的储能系统，进行电力的削峰填谷，即谷电状态下发电机组

7、对储能系统以40MW 功率充电，峰电状态下储能系统以40MW 功率放电，两个峰电时段中间给储能系统适当补充电，以此通过峰谷价差获取收益。2 储能接入后对供电可靠性评估 针对企业情况，接入储能系统后，其整体配电网络主要由电网、储能系统和负荷组成。为了确保配电网络安全稳定运行，同时在储能系统单元总进线处加负荷跟踪装置，信号传输到能量管理系统（EMS)做负荷跟踪控制，且作如下控制策略。A、储能运行策略：电网正常时，储能系统单元位于高压母线上充放电，储能电站与大电网联合供电。充电状态下，储能系统相当于负载，采取负荷跟踪模式控制储能系统充电功率，不会对电网造成额外影响。放电状态下储能系统相当于电源，采取

8、恒功率放电模式，以电压为基准，向电网放电，电站与电网同步运行，此时储能放出电的电能质量符合国家标准，电压、频率、相位、三相不平衡度、谐波等参数均在国家标准控制范围内。B、储能保护联动策略：人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。刘鹗人不知而不愠，不亦君子乎？论语5 异 常 情 况 时，分 别 考 虑 电 网、储 能 系 统 和 负 荷 各 部 分 出 现 异 常 情 况 下的 控 制 策 略。(1)电 网 异 常 情 况：储 能 电 站 总 进 线 开 关 与 主 变 低 压 出 线 总 开 都 进 行 联 动 操 作，如 果 电网 进 线 有 出 现 中 断 情 况，PCS 进 入 待

9、机 状 态，储 能 电 站 总 进 线 开 关 跳 闸，直 接 退 出 并 网 模 式。如 果 电 网 出 现 电 压 骤 升 或 暂 降 等 异 常 情 况，储 能 电 站 设 置 以 下 基 于电 压 的 运 行 保 护 策 略：表1 储 能 电 站 的 电 压 异 常 响 应 特 性 要 求并网点电压要求U50%储 能 电 站 不 应 从 电 网 获 取 电 能。若并 网点 电 压 低 于50%Rv 持 续0.2s 以 上 时，储 能 电 站 与 电 网 断 开 连 接，立 即 退 出并 网 模 式。50%UN U 85%UN 储 能 电 站 不 宜 从 电 网 获 取 电 能。若并 网

10、点 电 压 位 于50%心 U 85%心 区 间 的 持续 时 间 大 于2s 时，储能 电 站 与 电 网 断开 连 接，立 即 退 出 并 网 模 式。85%UN U 110%UN 正 常 连 续 运 行110%UN U 120%UN 储 能 电 站 不 宜 向 电 网 输 送 电 能。若并 网点 电 压 位 于110%RV U120%RV区 间 的 持续 时 间 大 于2s 时，储 能 电 站 应 与 电 网断 开 连 接，立 即 退 出 并 网 模 式。120%UN U 储 能 电 站 不 向 电 网 输 送 电 能。若并 网 点电 压 高 于120%持 续0.2s 以 上 时，储 能

11、 电 站 应 与 电 网 断 开 连 接，立 即 退出 并 网 模 式注：UN为 并 网 点 的 电 网 额 定 电 压。其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。论语常将有日思无日，莫待无时思有时。增广贤文6 如 果 电 网 频 率 发 生 变 动，储能 电 站 设 置 以 下 基 于 频 率 的 运 行 保 护 策 略：动 态 无 功 补 偿，当 电 力 系 统 发 生 短 路 故 障 引 起 电 压 跌 落 时，储 能 电 站 注入 电 网 的动 态 无 功 电 流 满 足 以 下 要 求：a)自 并 网 点 电 压 跌 落 的 时 刻 起，动 态 无 功 电 流 的 响 应 时 间 不 大

12、 于30ms。b)自 动 态 无 功 电 流 响 应 起 直 到 电 压 恢 复 至0.85pu 期 间，储 能 电 站 注 入电 力 系 统 的 动 态 无 功 电 流 实 时 跟 踪 并 网 点 电 压 变 化，并 应 满 足：IT1.6X(0.85-UT)IN(0.2UT0.85)IT1.04XIN(UT0.85)式 中：UT-储 能 变 流 器 并 网 点 电 压 标 幺 值；IN-储 能 变 流 器 额 定 电 流。(2)负 荷 异 常 情 况：针 对 企 业 负 荷 变 化 情 况，储 能 电 站 能 量 管 理 系 统（EMS)跟 踪 负 荷 功率，运 行 相 应 控 制 策 略

13、。(3)储 能 电 站 异 常 情 况：如 果 储 能 电 站 自 身 出 现 各 种 异 常 情 况，储 能 电 站 总 进 线 开 关 跳 闸，自动 退 出 并 网 模 式。三、储能系统先进技术介绍 1.铅炭电池表2 储 能 电 站 的 频 率 响 应 特 性 要 求频 率 范 围要 求f48Hz微 电 网 可 立 即 退 出 并 网 模 式48Hzf 49.5 Hz每 次 低 于49.5Hz 时 要 求 至 少 能 运 行10min，微 电 网 应 停 止 从 电 网 吸 收 有 功功 率 并 尽 可 能 发 出 有 功 功 率。49.5Hzf 50.2 Hz正 常 连 续 运 行。50

14、.2Hzf 50.5 Hz微 电 网 可 立 即 退 出 并 网 模 式良辰美景奈何天，便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷，似水流年。汤显祖忍一句，息一怒，饶一着，退一步。增广贤文7 铅炭电池具备高安全性、能量效率高、长寿命、技术成熟、PSOC 应用模式接近锂电等综合指标，综合性能及性价比在实际运用上显著优于各类锂电池等电池；铅炭电池是国内超级电池领域的率先突破，国内首创、国际先进水平，专为储能系统部分荷电态（PSOC）模式循环使用专业开发。2.储能变流器储能系统采用大功率双向换流系统技术，实现直流侧与交流侧之间的能量双向转换功能，通过控制策略实现对储能电池系统的充放电管理、对储能系统充放电功率

15、的控制，对电网侧的负荷跟踪，对正常与孤岛运行模式下网侧电压的控制。采用模块化变流器设计，转换效率高、可靠性高、控制策略优，灵活的配置组合方式，系统扩容非常方便，可有效防止多串电池组接入时的环流一致性等问题。3.电池管理系统电池管理系统（BMS）特点：实现信号高精度的采集，实现单体电压、温度、电池组端电压、电流等的采集，具有过充、过放、短路保护功能；实现铅炭电池组的均衡管理、均衡策略，电池容量和健康诊断（SOC/SOH）计算；自主研发，支持功能扩展和定制服务；4.热管理系统考虑系统设备和电池在运行过程中损失的电能大部分会以热能的形式散发出来，因此，储能系统引用气体动力学和流体学的理论，设计独特的

16、控温送风系统，确保储能系统各单元温度均匀，并保持最佳的运行环境，保障各单体储能电池的性能一致，提高储能系统的能源利用率。5.监控系统、远程信息监控平台实时监测和远程控制储能系统的运行，可灵活设置系统运行策略，友好的人机操作界面；研究分布式数据采集技术，整合多系统多协议的集成通信系统。6.能量管理系统能量管理系统（EMS），采用了先进的开放分布式应用环境的网络管理技术、面向对象数据库、通信中间件、WEB 技术、国家标准等为微电网的调度自动化、配电自动化提供支撑平台。通过对能源数据收集、能量管理、网络分析，采用SCADA/EMS/DMS 技术，对能源系统采取分散控制和集中管理、优化能源调度和平衡指

17、挥系统，实现微电源管理、储能装置的放电管理和负荷管理。大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎？罗贯中云路鹏程九万里，雪窗萤火二十年。王实甫8 四、系统配置清单 NO.名 称 规 格型 号 数 量 备 注 1 铅 炭 电 池201600 只含 连 接 条2 电 池 架规 格：7 层；9600 套含 紧 固 件3 储 能 变 流 器500kW 80 套 交 流 输 出 高 压，含 隔 离变 4 就 地 监 控 系 统2 套 含 硬 件、软件、UPS等 5 储 能 机 房3 层 1 幢 含 热 管 理 系 统 及 配 套 设 施 6 电 池 管 理 系 统铅 炭 蓄 电 池 用BMS 640 套

18、含 控 制 柜 及UPS 7 交 流 并 网 柜含 配 电 改 造2 套 8 计 量 柜2 套 9 交 流 配 电 柜2 台 10 其 它 2 套 电 缆 及 其 他 附 件 等五、系统运行策略 1.通讯控制策略设备间通信，每个 BMU 管理 24 只单体蓄电池，每组电池共计 14 台 BMU，每组蓄电池管理系统包含一台蓄电池组控制模块和蓄电池组管理系统，BMU 和蓄电池组控制模块之间通过 CAN 总线联结通信。蓄电池管理系统（BMS）将采集到的电池单体和电池组的电压、电流、温度、SOC、SOH 等信息通过 Modbus 协议 RS485 通讯接口和以太网送至 PCS 与就地监控系统、远程后台

19、监控系统，PCS 通过以太网与就地监控系统进行通信。就地监控系统与储能电站监控中心通过光纤以太网进行通信。2.充放电控制策略储能充放电功率在谷电时段电网需提供40MW 功率给电池组充电，在峰电时段本储能系统以40MW 的功率给负荷供电；常将有日思无日，莫待无时思有时。增广贤文先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。范仲淹9 储能日供电时间储能系统日供电时间 8 小时，根据当地峰值电价时间而定。3.储能日输出电量储能系统日输出电量320MWh。六、布局方案 本项目为了给企业节省空间，暂考虑设计建设三层储能机房，以减少占地面积，经过估算本项目需建筑面积约为3600 m2，单位平米承重要求超过2 吨，项目确

20、定后详细出图（用户需提供安装场所CAD 平面图）。储能系统与并网柜之间的线缆敷设和并网柜在配电房的改造安装，经过实地调研都可以实现。第 三 章 安全性保障措施 一、电网安全 并网模式：充电状态时储能系统相当于可控范围内的负荷，不会对电网造成额外影响；放电状态下储能系统为并网运行，市电为主，储能作为辅助电源，此时储能放出电能符合电能质量国家标准体系：电压、频率、相位、三相不平衡度、谐波等参数都在国标控制范围内。二、消防安全 为了保障储能电站的安全，在储能系统设备的选型设计中，遵循“预防为主、防消结合”和保证重点、兼顾一般、便于管理、经济实用的原则。消防设计方案主要有以下几个方面：(1)储能室内存

21、放地设置满足规范规定数量和容量的手提式磷酸铵盐干粉灭火器。室内设置自动报警系统。(2)尽量采用不燃或难燃的电气设备，动力电缆和控制电缆（包括通信电缆）等分层敷设，在电缆的一定部位设防火墙，在穿墙孔处等采用非燃烧材料封堵。(3)在储能室内场地设置消防车道，以便紧急情况下消防车能通达事故点。志不强者智不达，言不信者行不果。墨翟老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。唐王勃10 三、环境安全 使用全密封阀控型的铅炭电池，在使用过程中不会出现金属铅或硫酸的泄露，对环境无污染。同时铅炭电池充放电过程中仅有少量氢排出，而我公司专利的安全阀可将析出氢气与氧气重新反应结合成水进入电池内，参与化学循环，也对环境无影响。四、噪声影响 储能系统采用的电力电子设备，本身没有机械传动或运动部件，在运行过程中 1m 内噪声低于 65 分贝，对环境无影响。