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高压直挂大容量储能系统解决方案助力产业大发展

http://www.bpq.hc360.com2018年04月18日18:04 来源:中国储能网T|T

    广州智光电气(002169)股份有限公司(以下简称“智光电气”),成立于1999年,2007年在深圳证券交易所上市(证券代码:002169),目前拥有多家全资及控股子公司,公司旗下的全资子公司广州智光储能科技有限公司则专注于储能产业技术的研究与应用。

    智光电气专注于能源技术领域,主要包括电机控制、电网控制、电力传输、能源利用和能量转换、电力自动化和信息化、节能服务、用电服务、综合能源服务等相关技术的研究和应用,并致力于成为国内领先的综合能源技术与服务提供商。公司坚持自主创新,是国家博士后工作站、广东省省级企业技术中心挂牌单位。

    4月8日下午,由中国化学(601117)与物理电源行业协会储能应用分会组织的第四期全国储能产业巡回调研团走进智光电气,智光电气常务副总裁姜新宇、集团战略发展部部长韩文、投资管理部副部长马廷全、智光节能公司总工程师王卫宏,智光储能公司副总经理肖时辉、等接待了调研团一行,双方就综合能源、能源互联网、储能、微电网以及储能产业布局、储能系统解决方案、细分市场应用及储能支持政策建议等方面做了细致交流。

    

高压直挂大容量储能系统解决方案助力产业大发展

    姜新宇表示:智光电气多年来一直致力于智慧能源关联产业技术的研究及应用,目前在综合能源服务、节能服务及大功率电力电子技术研究等方面处于国内领先水平,所研发的全球首台高压直挂式储能PCS系统为国际领先水平。

    智光电气具有完备的试验平台,包含电力电子技术仿真与动模实验室、分布式能源与微网技术实验室、电气控制与电力节能工程研究开发中心、储能技术研究实验室等10个实验室平台。并在广州、北京、上海、西安、重庆、武汉分别建立六大区域服务中心及海外服务中心。

    据介绍,智光电气获得国家发明专利、实用新型专利、外观设计等专利证书及计算机软著权超300项,主要牵头或参与的国家和行业标准超20项。

    自主创新打造三大储能系统解决方案

    随着大量的风电、光伏等新能源并入电网,尤其是大量的分布式电源并入用电侧,将给电网平稳运行带来一定挑战,以及用电与发电之间的平衡协调矛盾进一步加剧,能源互联网是解决这一难题的有效手段,其机理是横向多能互补,纵向源、网、储、荷相互协调。

    姜新宇表示,储能作为解决这些技术难题的关键支撑技术,已越来越受到充分重视并在国家层面予以积极推广应用。

    建设大规模高效储能装置,可以解决“发电与用电的时差矛盾”和“间歇式可再生能源发电直接并网冲击电网”等问题,起到平滑出力及调节电能品质的作用。例如,将“谷电”存储在储能电池中,在高峰期释放出来应用于生产、运营,不仅可以减轻电网负荷负担,还可以降低运营成本;将储能系统应用于政府、医院、数据中心、精密制造、军事指挥等重要部门的备用电站,可在非常时期保证稳定、及时的应急电力供应;储能系统还可以为实现资源的优化配置(燃料、太阳能和风能)、资源整合、电网稳定性(频率和电压)以及负载管理服务提供支持。

    智光电气为此可以提供三种具体解决方案:电站型储能系统解决方案、工商业储能系统解决方案以及移动式储能系统解决方案。

    电站型储能系统解决方案主要采用智光电气自主知识产权的高压直挂储能系统,无需采用升压变压器即可实现6~35kV等级电网与电池能量的直接交换,10kV电压等级系统单机功率可达15MW以上,并可多机并联实现更大功率输出,是今后电站型大容量储能技术的发展方向,适合电网变电站、新能源发电站及火力发电厂灵活性改造等场景的应用,是电网调峰、调频理想的储能技术解决方案。而工商业储能系统则针对用户端峰谷电力需求进行调节,可结合用户端的负荷特性,采用多种混合储能介质组成各种定制化的储能系统,更好地匹配用户负荷特性,所研发的充电桩配套储能装置则能有效平滑电能需求,结合电能管理,可有效减少电网设备投资。

    智光电气移动式储能系统解决方案将电池、变流器(PCS)、配电装置等集成安装于底盘载体,提供多种电气接口(交流输出/直流输出/快充),实现电池系统与车辆的移动式有机结合,配备电池状态检测、PCS状态监控、火灾预警与自动灭火装置等安全措施,具有“可移动、大容量、大功率、远程调度、低噪音、节能减排、绿色环保”的特点。在电力抢修、通信维修、突发事件处理、抢险救灾、军事作战演习、后勤保障、电网扩容、电动车应急服务、轨道列车牵引救援等需要临时使用电能场所能立刻提供快速、可靠、高质量的电能,满足交直流用户用电需求,为设备的尽快恢复运行提供解决措施。

    姜新宇表示,智光电气的各种储能技术特别重视电池的安全应用设计。公司提供安全性能高的电池PACK技术及电池信息管理系统、在线SOC检测、电池寿命诊断及运行热管理功能,在电池的安全应用设计方面,智光通过独特的PCS拓补设计,使得电池拥有独特的应用环境,系统的安全性能大大提升,灾后损失被有效控制在极小范围。

    智光储能系统解决方案采用多项智光特有的核心技术,如:能量管理技术、高/低压穿越技术、有功功率与无功功率实时四象限解耦与控制技术、电压与频率稳定控制技术、虚拟同步机及“下垂控制”技术、孤岛检测与反孤岛保护技术、高低压隔离与高速通信在线监测技术、变流器链节冗余控制技术等,具备完善的控制和保护功能,其中,相内相间电池簇SOC均衡控制技术、变流器链接冗余控制技术等部分技术,实现了电池能量转换技术的跨越式发展,达到国际领先水平,也是智光中高压直挂式(无变压器)储能系统所特有的核心技术。

    务实作为好技术服务于储能大市场

    深圳宝清储能电站是面向电网调峰调频应用的储能电站,该储能电站安装了全球首台直接高压并网的储能装置,并网点电压为10kV。智光电气作为该项目能量转换技术(PCS)的研制单位,首创三相H桥级联技术、无变压器直接接入高压电网的大容量储能系统能量转换技术,该PCS系统是世界上单机功率最大、输出电压最高的快速高效能量转换装置,突破了大容量电池储能系统逆变技术电压瓶颈,并实现电池四级均衡控制,大大改善了电池串、并联运行的一致性,提升储能系统并网效率2%以上。

    在深圳某科技生态园863项目涉及4个子光储微电网,项目配置智光电气4台三相PCS(ZG-PCS-20/380,单台额定功率20kw,额定电压380V)和3台单相PCS(ZG-PCS-5/220,单台额定功率5kW,额定电压220V)。

    在广州某电缆厂建立的光储微电网项目,配置储能系统额定功率为1MW,容量为4MWh,在削峰填谷的同时,还可平滑光伏输出和增强供电可靠性。

    该示范项目主要功能包括:通过分布式光伏发电、储能系统的优化配置,实现能源的优化互补;通过分布式光伏发电自用为主与余电上网的运行方式,实现用户侧微电网的就地消纳;具备离网运行、并网运行以及在计划并网转离网切换、计划离网转并网切换、非计划并网转离网切换、离网转并网切换的功能;实现用户侧微电网内部孤岛检测;实现对分布式电源接入回路的故障保护;实现用户侧微电网在频率警戒区和紧急区的稳定控制,使用户侧微电网的频率和电压稳定在正常状态区内。实现用户与一体化终端的人机互动,具备光伏发电的信息采集与监控功能。

    姜新宇表示,为持续推进智光电气“综合能源大服务”战略,紧抓国家能源建设和储能技术产业发展的大好机遇,智光设立广州智光储能科技全资子公司全方位开展储能业务。

    动能蓄势科技创新驱动智慧能源大发展

    智光电气凭借十余年在能源领域的深厚积累,目前已掌握高压直挂储能、低压微网储能的核心技术,并成功完成南方电网国家863计划课题“大容量储能系统设计及其监控管理与保护技术”课题关键技术研究,具备了储能系统的设计、制造、调试和投运的实践经验。

    智光电气以大功率电力电子、智能电网、综合能源利用等技术为核心,加速储能应用市场的拓展进程,进一步提高储能与电力传输、区域综合能源、售电等业务的联动效应,提升公司在储能系统、电气系统、微网及用电辅助服务的集成一体化解决方案能力,有效提升公司的综合竞争力。

    智光电气通过推进储能系统的规模化应用和创新高端应用,逐步打造“智光储能”品牌,为公司培育新的利润增长点。同时,也将进一步夯实公司“综合能源大服务”的业务发展战略,有利于打造能源生产、转换、传输、存储和消费的闭环,完善能源互联网生态,促进公司稳健的可持续发展。

    姜新宇表示,智光电气站在能源服务产业链的顶端,以技术创新驱动综合能源大服务发展、构建智慧能源互联网创新生态系统的宏伟蓝图任重道远。智光储能将站在行业的风口,迎“势”而上,将成为实现产业链价值提升和市场凝聚的中坚力量。

    中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇表示,智光电气立足自身优势,自主创新,抢占储能市场新机遇,推动商业模式创新,推进智慧能源建设,为构建安全高效清洁低碳的现代能源体系提供有力支撑。希望智光电气在储能应用标准与政策建议上与协会加强沟通机制,共推储能产业大发展。

    专家组表示,过去机遇大于挑战,现在是挑战大于机遇。因为现在电力严重短缺的时代已经过去,人们在充分享受电能带来便利的同时,也有了新需求:蓝天白云与绿色低碳。因此,作为储能系统解决方案领先企业要改变自身的追求方向。

    专家组指出,通过系列示范工程建设,不仅进一步验证了智光电气的强大技术优势,也进一步收集了光储和负荷实际运行数据,为后期微电网运行控制、用户用电特性分析、储能配置优化等研究提供有力数据支撑,为充分试验验证不同能量和能效管理策略,分布式光储系统设计优化和运行控制保护方法等提供平台支撑。智光电气的高压直接并网储能技术,为适应未来储能产业向大容量、规模化发展的大方向做出了积极探索与努力。

    姜新宇表示,除了目前参与电网的调峰、调频的辅助服务外,储能产业的盈利模式需要业界同仁齐心协力共同探索。针对目前储能应用环境,他表示:其一希望国家支持政策尽快落地,在风力发电、光伏发电领域为发电侧避免或减少弃风弃光方面让储能技术发挥积极的作用;其二通过削峰填谷降低基本电量,为用电企业减少基本电费,并且还可以在用电侧为售电企业或直购电大用户避免或减少偏差考核方面发挥作用。

    参加本次调研的有中国化学与物理电源行业协会储能应用分会副秘书长、中国科学院电工研究所储能课题组组长陈永翀、国网能源研究院能源战略与规划研究所高级研究员元博、国网能源研究院能源战略与规划研究所研究员杨捷、南京南瑞继保电气有限公司发展部秘书章立扬、华夏幸福(600340)产发集团产业服务总经理闫保胜、中国能建广东电力设计研究院设计总工程师楚攀、中国科学院电工研究所储能课题组研究员何颖源、中国能源建设集团江苏电力设计院有限公司储能电站项目经理施金阳、中国能源建设集团江苏电力设计院有限公司设计工程师周江山及储能应用分会秘书处孔元元。 

责任编辑:刘婷婷8

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