1、1 电力储能与微电网 刘晓露 2015-5-12目 录 2 一、认识与理解 二、实践与应用 三、展望与建议 （一）储能 （二）微电网3大型可再生能源并网电站：集中大规模超高压远距离输送。一年的线损约2个三峡的发电量；灾备需求响应缓慢。分布式可再生能源微电网：分布式结合需求就地消纳智能微网多能互补综合利用。当前作为大电网的有益补充，后续会迎来一个发展期。 一、认识与理解一、认识与理解 4 （一）可再生能源微电网分类 独立型微网 联网型微网5 独立微电网 边远无电地 区微电网 海岛微电网 电网未覆盖的农村 边远地区家庭 供电不可靠的 小水电地区 以前送电到乡或无电 地区电力建设已经建 成但供电能力
2、大大下 降的直流总线光伏/风 光互补村落电站 近岸海岛开发 5、在将来还可以很容易地同大电网或相邻 其它交流总线微电网并网。 一、认识与理解 （二）独立型微电网 1、尽量减少柴油发电机的使用，降低供电 成本。 2、与传统的直流总线微电网相比，交流总 线微电网更高效、更灵活，更适合于多种 可再生能源发电系统的接入。 3、供电半径宽，易于扩容。 4、通过从发电到用电的能量管理系统可以 做到实时的供需平衡。联网型微电网 城镇负荷 中心 电网末端 微电网 3、与公共电网联网运行时，并网点的交换功率和时段可控，且有利于微电 网内电压和频率的控制。 一、认识与理解 （三）联网型微电网 1、通过微电网形式提
3、高可再生能源的消纳能力，功率渗透率可达50%以上。 2、微电网应具有很强的调节能力，能够与大电网友好互动，平抑可再生能 源波动性，消减电网峰谷差，替代或部分调峰电源。 7、在电网末端可以提高供电保证率，改善供电电能质量，延缓电网改造扩 容，节约电网改造投资。 8、与其他清洁能源和可再生能源不同利用形式结合，可同时解决当地热水、 供热、供冷和炊事用能问题。 5、可孤岛运行，保障本地全部负荷或重要负荷的连续供电。 6、延缓电网改造，不增加甚至减少电网备用容量。 4、在微电网自发自用电量效益高于电网购电时，或在公共电网不允许“逆 功率”情况下，可有效提高自发自用电量的比例，避免弃光，提高效率。目 录
4、 7 一、认识与理解 二、实践与应用 三、展望与建议 （一）储能 （二）微电网8 电力 供应 需求 达到电力供应和需求的平衡 平抑大量新能源接入电网产生的波动 微电网中子网运行的必备部件，独立微电网夜间供电保障 提供后备电源，提高用户及关键设备供电可靠性 平衡电网的峰谷差，使电网更高效运行 调频及调压，提高电网供电质量 二、实践与应用-储能 1、储能在电网中的作用管式胶体铅酸蓄电池 完全按德国DIN标准设 计、制造。适合于削峰 填谷、夜间持续供电、 备用电源等充放电速度 要求不高的场景。 HEL长寿命电池 采用新型板栅设计， 采用碳添加剂技术， PSOC工况下循环寿 命得到较大提升。 适合于削
5、峰填谷、 备用电源等场景。 铅碳电池 采用复合碳添加 剂技术，新型板 栅合金与结构具 有长循环寿命、 高倍率特性。适 用于电力储能， 削峰填谷。 卷绕铅酸蓄电池 单体容量可达 100AH。采用纯 铅薄极板，高倍 率、极端温度条 件下使用优势明 显。适用于电能 质量治理等瞬间 出力场景。锂离子电池 采用磷酸铁锂正 极材料。具有高 比能量、高比功 率、较长循环寿 命等优点。适用 于调峰调频、平 抑波动等响应速 度较高的场景。 混合储能系统 通过高效合理的 储能系统调度与 管理技术，延长 系统使用寿命。 二、实践与应用-储能 2、双登储能技术分类介绍1 0储能作为电力储能设备，通过单位KWh储能成本
6、评价，可以直观的评价该储能技术在应用中的经济效益。只有在ROP1的情况下，该储能系统才具有使用的经济效益，系统才能盈利。 二、实践与应用-储能 3、储能系统经济效益评价方式 储能技术的安全性、经济性至关重要。安全性高（事故概率低）；蓄电的经济效益高（价格低、寿命长、能量转换效率高、比能量高、易维 护）；比功率高；环境友好。从目前来看，不存在“最理想电池”，各项要求难以全满意。而是根据不同的应用特性来选择某种相对更 为切合的储能技术。 双登储能技术商业评价表 参数 铅酸 锂电 2014年 2016年 2014年 2016年 DOD寿命 (次数） 60% 2400 4500 5000 8000 8
7、0% 1800 3000 90% 2000 4000 系统成本 （元/kwh) 1200 900 2500 1500 充放电条件 0.3C充、0.2C放 1C充放 二、实践与应用-储能 4、双登储能技术研发目标1 2项目位于张家口市张北县 和尚义县境内，是目前世界上 最大的风光储输示范项目。一 期配有60MWh锂电、12MWh铅酸 储能等。储能系统用于项目内 光伏和风能发电的能量管理、 平抑波动及电网调频调压的综 合控制调度。双登提供部分铅酸储能系 统总包解决方案，包含电池、 BMS及PCS。其中双登2V 2500Ah 胶体铅酸蓄电池1344只，总储 能容量6MWh。 国网张北一期风光储示范工
8、程 二、实践与应用-储能 5、储能应用案例 该项目位于青海祁连央隆 乡，属离网光伏电站系统，配 置3MWp光伏、1.2MWh锂电池及 4MWh铅酸蓄电池。由锂电池与铅酸电池组成 混合储能系统，铅酸系统作为 主储能单元，负责夜间供电保 障；锂电系统作为白天光伏发 电支撑单元，二者互补运行。 双登在该项目中提供4MWh 集装箱式移动管式胶体铅酸储 能系统。 中广核祁连微网光伏电站 二、实践与应用-储能 5、储能应用案例1 4该电站配置9.261MWp光伏， 3MWh锂电池及28MWh铅酸蓄电池，与共和县目前的 小水电组成微电网供电系统，用于解决共和县冬季供电的稳定性问题。采用微电网能量 管理系统，
9、实现系各个系统的协调运行控制。系目前全球最大的离网电站。双登提供其中的14MWh铅酸储能系统，由7008只2V 1000Ah管式胶体铅酸蓄电池连接 组成，投运一年多来运行稳定。 中广核共和县离网光伏电站 二、实践与应用-储能 5、储能应用案例国家电网“扬州智谷”光储一体化项目该项目为2MW光伏发电并网接入10KV配网，结合储能系统组成微网，利 用配电自动化系统和微网本地监控装置，实现了光/储智能控制和分布式电 源的故障处理功能。双登提供了1MWh卷绕电池电力储能系统，用于平抑光伏发电波动。 二、实践与应用-储能 5、储能应用案例 该系统用于辽宁鞍山移动数据通信机房用电负荷的削峰填谷。该项目由双
10、登提供EPC总包，系统采用双登2V 800Ah HEL先进铅酸蓄电池672只，系统有效总容量不低于 0.8MWh。电池设计放电深度70%，使用寿命不低于5年，循环寿命不低于2000次。采用合同能管理方式，通过峰谷差回收电池成本，设计成本回收期4年。项目所在地峰谷电价差为0.9元 /KWh。 辽宁移动削峰填谷储能项目 二、实践与应用-储能 5、储能应用案例1 7中科院上海高等院“城市智网” 项目，该项目由光伏发电、风能发 电、燃气发电、电动汽车等用电负 荷组成。是对未来城市分布式供电 模式及能源互联网的探索。双登提供集装箱储能系统， 配有36KWh铅碳电池、20KWh超 级电容等。该混合储能系统
11、实现对 于燃气轮机和新能源发电更为有效 的控制，实现微网平稳、安全运行。 “城市智网”项目集装箱混合储能项目 二、实践与应用-储能 5、储能应用案例1 8 集成储能单元，双向变流器，BMS及能量管理系统，可 以实现分布式光伏发电方便接入及按需运行，实现并 网或离网送电，10年以上设计寿命，家电化设计； 高性能锂电池技术可达80%放电深度，充放电次数不低 于3600次； 高性能铅酸蓄电池技术可达60%放电深度，充放电次数 不低于2400次； 储能系统符合不同国家的补贴条件； 满足当前和未来的标准和认证； 一键启动以及防护等级为IP65的防水插座与插头； 系统的管理配备APP并且通过WiFi进行设
12、置与监控； 设计符合电器安全标准。 户用储能系统 二、实践与应用-储能 5、储能应用案例功能： 并网运行 独立运行 独立运行/并网运行切换 并网运行/独立运行切换 实时孤岛检测 即插即用 逆功率控制及双向送电支持 光伏功率预测 能量管理 二、实践与应用-微电网 1、微电网功能及应用 应用：适用于光储系统、多能混合型供 电系统、削峰填谷系统、边远地区离 网系统、分布式并网系统、独立海岛 光伏电站。2 0 二、实践与应用-微电网 2、双登微电网特点 由微电网能源管理终端、光伏发电、油机、风力发电及市电组成，通过对基站交流负荷与直流负荷进行 分别监控，根据微网系统的调度与管理，形成最优的基站供电策略
13、与模式。削除单一光伏或风能供电不稳定 性因素，有效解决边远地区通信基站供电问题。近6年累计完成基站近2000座，累计发电量11502万度，减排二氧化碳69012吨。 通信运营商微电网系统 二、实践与应用-微电网备注：根据EPIA的测算，考虑到多晶硅的冶炼等环节还要消耗能源，综合测算后1KWh的光伏发电可以减 排二氧化碳在0.6kg/kwh左右。 3、微电网应用案例 国家电网公司新建的全国统一客户服务中心（95598）,供电融合了绿色复合型能源网，形成对于发 电、输电及负荷的多级有效管理。系统包含1MWp光伏并网发电；发电地板、发电树及发电单车等多种发电单元的混合接入管理；及 500KWh铅酸电
14、池储能单元；微电网能量管理单元，对各种发电单元的管理及测控，实现与电网的融合互 通。 国网南北园区微电网示范电站 二、实践与应用-微电网 3、微电网应用案例兰州微电网示范电站兰州新区甘肃电力公司新办公楼智能电网综合性示范工程， 由40KWp光伏、100KWh蓄能单元组成，具备负荷管理、光伏系 统接入、离并网无缝切换、微网运行调控，微网内部能量综合 管理功能。 二、实践与应用-微电网 3、微电网应用案例 系统安装光伏发电1.5MW、锂电储能系统1MWh、管 式胶体铅酸电池储能系统1MWh，配备了智能微电网管 理单元，实现光伏发电本地高渗透率使用，通过光伏 发电和负荷预测系统，实现微电网按计划高效
15、运行。 双登科工园微电网系统 二、实践与应用-微电网 3、微电网应用案例目 录 25 一、认识与理解 二、实践与应用 三、展望与建议 （一）储能 （二）微电网2 6 三、展望与建议 储能作为未来电网一种有益的补充，对于促进电网更为高效的运行有巨大的作用。 技术路线的选择应建立在具体的使用场景中，以此来评价该储能技术的优劣。 1、储能正处于发展的初期 先进铅酸电池技术的开发将大大促进铅酸电池在电力储能领域的作用，其特有的高 安全性、高回收利用率及低成本的特性性决定了在电力储能领域的重要地位。随着 非铅板栅等高新技术的引入，在比能量和比功率方面将有质的飞跃。 2、铅酸电池技术快速进步 储能产业“十三五”规划大纲编写启动。在缺乏为储能付费机制的前提下，储能产 业的商业化模式尚未形成，以现有技术，储能使用上的经济性仍有较大障碍。通过 政策的引导和补贴将有利于培育储能市场，加快推动储能新技术与商业模式的突破。 3、储能仍然需要政策支持Bulid You Life With Green Storage Technology
