阳光电源储能事业部刘牛:目前储能逆变器产能3GW 年储能系统集成能力3GW/6GWh
中国化学与物理电源行业协会储能应用分会产业政策研究中心统计数据显示,截止到2017年底,全球光热及风光发电并网储能项目共计246个,装机总规模达10.3GW。新能源发电侧建大型储能电站对促进可再生能源消纳,缓解日益突出的弃风、弃光问题,提高电网安全稳定运行水平意义重大,备受行业关注。
9月19日-20日,2018首届全国发电侧储能技术与应用高层研讨会在西安召开,就进一步推进储能在发电侧上的项目规划、安全施工、系统集成技术应用、运营模式、电网接入、标准体系、风光储电站考核机制、调度模式、储能项目备案、审批流程和体制机制等方面展开深入讨论。
阳光电源股份有限公司储能事业部市场技术部经理刘牛出席会议并发表专题演讲《储能系统集成及储能逆变器关键技术分享》。
以下为发言实录:
陈志:尊敬的各位领导、各位专家,大家上午好!我是来自阳光电源股份有限公司的刘牛,今天我跟各位分享的主题是《储能技术集成及储能逆变器关键技术分享》。第一部分是储能逆变器关键技术。
在整个储能系统当中,储能电池系统和储能逆变器作为储能系统的核心设备,储能电池的发展主要包括更完善的BMS技术,以及关于高循环效率、高能量密度、长寿命,有关经济性上面的指标,另外安全性也是目前大家关注的一个重点,对于储能逆变器来说是电池和电网之间的桥梁,也起到非常重要的作用,对于它更高的转换效率、高可靠性、高集成度,以及兼容不同类型的电池,包括适应不同的应用场景提出了要求,对于电网我们的储能系统要体现出电网的友好型,包括灵活调度响应,以及更强的电网支撑,更精准的功率预测,另外还有虚拟同步发电机技术在项目中的应用。
接下来是储能逆变器核心技术,通过虚拟转距和惯性,逆变器具备同步发电机输出特性,快速的电压监测技术和电流环典雅环算法,保证负载不掉电,有源阻力专利算法,适应末端弱网和高渗透率微网系统。逆变性替代SVG,我这边做了两个案例的分享,第一个在光伏电站侧,是甘肃的某50兆瓦的电站,100台阳光电源逆变器无功调节能力测试,经过第三方测试,逆变器具有恒功率因数、恒无功功率、恒电压三种控制方式,可远方接受AVC广播指令,闭环测试阳光逆变器无功响应时间17.03MS,满足国际要求,逆变器最大无功输出达额度容量48%,支撑电网效果明显。案例2就是用户侧,功率因数控制方案及案例,避免罚款,无功调节装置通过采集并网点的功率因素,与目标的功率因素值进行比较分析,输出指令对逆变器进行无功控制,我们可以看到未进行逆变器SVG功能前,效率是非常明显的,从0.5提高到0.972,储能逆变器多电平逆变技术,三电平技术的应用,降低了开关损耗和波纹所带来的电感损耗,第二根据逆变器电流波形特性定制的磁性材料,大幅降低电抗器损耗,第三是不连续调制策略。
通过多台逆变器逆变单元的抑制环流的方式,整个逆变器可以在交流低压侧进行并联,建议减少变压器这一块的投资。对于恶劣的环境和恶劣的工矿下,逆变器过载输出运行的能力也是非常重要的指标,在零下30度到50度的环境温度下,我们可以做到1.1倍的长期货载,55度可以做到满载运行,高海拔方面提出了非常高的要求,4500米海拔可以达到满载运行。对于逆变器的防孤岛保护以及电压穿越,以及无缝切换之间存在矛盾,我们可以根据相应场景进行一个设置,在仿孤岛可以采用主动式、被动式方案,使功能更加的全面。
这个是逆变器其他完备的一些保护措施。
第二块是讲储能技术和解决方案,这个是储能锂电池系统组成,及储能锂电池系统以模组和开关机为基本单元,在储能锂电池集装箱中有几个重要的特点,最重要的是热设计,通过对空调的选型,包括空调功率的选型,以及空调的安装位置,包括风道的优化设置,进行一系列的热仿真,使项目进行一系列的测试,在合理的工作温度范围内,可以有效的延长电池的使用寿命。
第二点就是消防系统的设计,是采用七氟丙烷作为灭火方案,我们设计的是消防系统+EMS+监控系统,使保护功能更加的完善,这是储能集装箱接地方面的设计,包括电池架、电池模组、空调、消防、照明及配电等设备,采用的是独立的方案。这个是储能电池寿命仿真的系统,通过用户提供的负荷曲线,我们进行这样的计算,对容量、寿命进行计算,使整个储能系统设计更加的精准。
这个是针对不同的应用场景,我们的一些集成方案,这一块是储能逆变器和锂电池单独放置的方案,应用在大型的储能电站当中,它的主要特点就是采用了1500伏的平台系统,可以使得电池安装量非常多,我们针对工商业的业态,我们有250千瓦,大概在550度电左右的集装箱的方案,这也是在北美推的主要的方案,并且通过了UIL的认证。对于小型工商业,我们也有50千瓦时、100千瓦时的应用方案,把锂电池、EMS、PCS一体化设计,集成程度高,具有提高光伏自发自用率、应急供电、辅助服务等能量管理策略,满足不同场景需求,最多支持10台并联。
针对光伏弃光限发的应用,我们有这么一个方案,内部包括了200千瓦双向的变换器,以及锂电池,整个系统不用加任何交流侧的设备,包括交流容量也不用增加,整个系统的效率也非常高,非常适应于现有电站的改造。
这个是我们的户用的产品,是3.6千瓦和4.6千瓦,还有4.6千瓦的电池包,还有自发自用、微网的一些策略,针对不同的应用,我们也是进行了不同集装箱的集成的方案。
第三部分是介绍一下阳光电源在储能产业的整个布局。阳光电源是提供储能逆变器、能量管理、锂电池、监控平台的集成方案,辅助新能源并网,微网系统、电力调频、需求侧响应。阳光电源位于安徽合肥,目前我们储能产能包括三元锂电池,逆变器是3GW,年系统集成能力是3GW、6GWh,我们排名锂电池集成商的第一名,这是我们储能的整个产品线,包括储能逆变器、三元锂电池、还有各类的集成方案,在全球有650个储能项目,这个是我们在2016年做的西藏双湖的微电网的项目,整个项目阳光电网提供了13兆瓦光伏逆变器,7兆瓦储能逆变器和13.6兆瓦时的三元锂电池。这个是我们在苏州工业园协鑫提供的2兆瓦、10兆瓦时的项目,这是我们在贵州兴义提供的20兆瓦、10兆瓦时的电网维稳的项目,我们提供了12兆瓦、50千瓦的储能逆变器,稳定了当地局域网的稳定,这个是我们在山西兆光做的辅助调频的应用,后面是我们在海外的案例分享,这个是我们在日本的一个直流侧光储联合发电项目,一期项目是150千瓦,1.2兆瓦时,两期项目进入了交货的周期。这个是我们在德国做的16兆瓦、8兆瓦时的调频的电站,这个是在北美的应用,包括加州的240兆瓦的三元锂电池调频项目,这个是全球电力调频最大的项目,右边是巴哈马一个工商业储能项目,这个是在洋山港的一个项目,右边是在东南亚的绿色工厂的项目,主要通过光储清洁能源替代柴油机发电,我的介绍基本上就是这些,谢谢大家!
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