电力行业：储能电站关键技术与应用

2022-9-121储能电站关键技术与应用目 录CONTENTS政策与收益模式分析2储能电站设计关键技术1工程案例分享31储能电站设计关键技术4储能电站设计关键技术平面布置方案：储能电站的总平布置根据储能电池类型、站址条件、应用场景、建设工期等条件确定。磷酸铁锂电池储能电站为例，一般宜采用预制舱全户外布置或半户外布置，部分电站也采用全户内布置方式。5储能电站设计关键技术平面布置方案，全户外布置。电池采用预制舱形式布置于室外，储 能变流器及升压升压设备采用户外一 体机形式布置于室外。预 制 舱 之 间 间 隔 3m 作 为 防 火 间隔， 并作为检修通道。6储能电站设计关键技术平面布置方案，半户外布置。电池采用预制舱形式布置于室外，储能变 流器及升压升压设备布置于室内。预制舱采用背靠背布置，中间采用防火墙 间隔，防火墙应超出设备外轮廓 1m 。不同储能区域被升压楼及环形道路隔开。综合楼位于场站中心。7储能电站设计关键技术 平面布置方案12.2.5 ：锂离 子电 池 设备 布置 宜 分 区布置， 单层电池厂房单个电池室额定能量不宜超 过 30MWh ，多层电池厂房单个电池室额 定能量不宜超过 15MWh 。屋外电池预制 舱（柜）布置分区内储能系统额定能量不 宜超过 50MWh ，相邻分区的间距不应小 于 10m 。当间距不能满足时，应设置耐火 极限不应低于 4.00h 的防火墙，防火墙应超 出设备外轮廓 1m 。8储能电站设计关键技术 安全设计，热失控背景介绍 电池热失控都是由于电池的生热速率远高于散热速率，且热量大量累积而未及时散发出去所引起的。从本质上而言，“热失控”是一 个能量正反馈循环过程：升高的温度会导致系统变热，系统变热后温度升高，又反过来让系统变得更热。9储能电站设计关键技术 安全设计，预防为主，防消结合灭火剂灭火机理七氟丙烷隔绝氧气全氟己酮隔绝氧气、蒸发吸热细水雾隔绝氧气、蒸发吸热10储能电站设计关键技术第一级第二级第三级第四级第五级 安全设计，消防技术电池本体安全 选 择 性 能 良 好 具备认证产品， 通 过 G B / T36276 认证在线监测 电 压 、 温 度在 线监测 烟 感 、 温感 、 可 燃 气体 探 测 器。热失控早期预警 故障告警 联 动 断 开 电 气 连接 启动事故风机气体消防 气 体 消 防 装 置 启动后备消防 水 消 防 启 动 ， 舱体全浸没11储能电站设计关键技术 关键技术，电池一致性储能电站设计关键技术闭式循环系统，冷却媒介一般采用乙二醇水溶液，电池的热量通过冷却液带出，并通过换热器进行换热。 液冷电池预制舱内最大温差 3℃ 左右，保证电芯的一致性水平，液冷系统具有能量密度高、站用电损耗低、 放电深度高、电池衰减小等特点。储能电站设计关键技术大型储能电站数据量异常庞大，同时需满足 多个管理单元数据传输需要。一般采取分层 分区的监控结构，网络架构一般采用冗余配 置，数据传输满足多通道数据传输要求。2政策及收益模式分析体系一：国家能源局（ http://sdb.nea.gov.cn/）1 、国家能源局区域监管局华北能源监管局/ 东北能源监管局/西北能源监管局/ 华东能源 监管局/ 华中能源监管局/ 南方能源监管局2 、省级监管办公室山西能源监管办 /山东能源监管办 /甘肃能源监管办/新疆能源 监管办 /浙江能源监管办/ 江苏能源监管办/ 福建能源监管办 / 河南能源监管办/湖南能源监管办/ 四川能源监管办/ 云南 能源监管办/贵州能源监管办体系二：省（省级能源局）职责分工：原国家能源局与原国家电监会重新组建了国家能源 局。在中央层面，重组后的国家能源局实现了政监合一，原来两个部委人员完全融合。在地方层面，原来各省 有能源主管部门，原 来国家电监会在各省设有派出机构，负责电力行政 执法工作。机构重组后，地方（省）层面两个机构 并没有融合，基本保持了原来的管理方式。省能源局对本省 政府负责，接受国家能源局业 务指导，其人财物归省里管，主要负责省里能源项 目的规划、计划，业务偏宏观。能源监管办为国家 能源派出机构，直接对国家能源局负责，其人财物 归国家能源局管，主要业务仍为电力，兼顾油气管 网公平开放，业务偏微观。政策发布机构强制配储政策国家能源局：超过电网企业保障性并网以外的规模初期按照功率 15% 的挂钩比例（时长 4 小时以上，下同）配建调峰能力，按 照 20% 以上挂钩比例进行配建的优先并网。配建比例 2022 年后根据情况适时调整，每年公布一次。江苏：苏北不低于 10% ，苏南不低于 8% ，时长 2 小时。青海：不低于新能源项目装机量的 10% ，储能时长 2 小时以上。对储能配比高、时间长的一体化项目给予优先支持。新建、新 投运水电站同步配置新能源和储能系统，使新增水电与新能源、储能容量配比达到 1 ︰ 2 ︰ 0.2 ，实现就地平衡。陕西：关中、陕北新增 10 万千瓦（含）以上集中式风电、光伏发电项目按照不低于装机容量 10% 配置储能设施，其中榆林地区 不低于 20% 。山东：原则上按照不低于 10% 比例配建或租赁储能设施，连续充电时间不低于 2 小时。 福建：不低于开发规模的 10% 。河北：企业承诺按项目申报容量 15% 以上配置储能装置的，得 10 分，储能配置比例不低于 15% 按插值法得分。储能设置要求按 连续储能时长 2 小时及以上，且须与发电项目同步投运。宁夏：力争到 2025 年全区储能设施容量不低于新能源装机规模的 10% 、连续储能时长 2 小时以上。湖南：电、集中式光伏发电项目应分别按照不低于装机容量 15% 、 5% 比例 ( 储能时长 2 小时 ) 配建储能电站。共享储能 / 独立储能国家能源局：新型储能可作为独立储能参与电力市场；配建形式存在的新型储能项目，可转为独立储能项目。鼓励配建新型储能与所属电源联合参与电力市场。加快推动独立储能参与电力市场配合电网调峰，参与中长期市场和现货市场。河北：全省“十四五”期间电网侧独立储能总体需求规模约 1700 万千瓦，其中冀北电网需求 900 万千瓦， 河北南网需求 800 万千瓦。内蒙古：索推广独立共享储能模式，独立共享式新型储能电站应集中建设，电站功率原则上不低于 5 万 千瓦，时长不低于 4 小时。市场化并网消纳的新能源项目要通过自建、合建共享调峰资源或购买服务等市场化方式落实并网条件，按照负荷需求增加并网规模。 河南：容量租赁 200 元 /kwh 年。山东：容量租赁 300 元 /kw 年容量补偿山东：参与电力现货市场的独立储能容量补偿费用 = 机组月度可用容量 ×0.0991 元 /kwh安徽芜湖：新建分布式光伏发电项目配套建设储能系统，项目投运次月起对储能系统按实际放电量给予0.3 元 /kwh 补贴，同一项目年度最高补贴 100 万元。补贴项目为至 2023 年 12 月 31 日期间投产的项目， 单个项目补贴年限为 5 年。共享储能案例分析统一建设，新能源场站租赁费用低于自建，收 取租金参与调峰等辅助服务市场获取收益容量补偿根据建设投资、经营成本以及租金水平 200 元/kwh·