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      中能建江蘇設計院配網網信工程有限公司蔣科:儲能電站消防標準應進一步加強

      目前,國標上面定為五類二級,但是消防介質里面是分很多種,包括氣體消防、包括常規的水消防,但基本上都沒有把BMS信息納到消防整體來考慮。電網儲能對后期的運維標準化要求比較高,今后將會對進入江蘇電網的市場進行一些標準化的要求,就適合后面的統一管理,包括電池艙體的管理。

      11月1日-3日,第十屆中國(無錫)國際新能源大會暨展覽會隆重召開,2日下午,2018江蘇省用戶側儲能及微電網應用大會在無錫君來世尊酒店舉辦,中國能源建設集團江蘇省電力設計院有限公司配網網信工程有限公司儲能電站項目經理蔣科發表題為“電化學儲能電站設計分析”的演講。

      本站作為戰略合作媒體將對大會進行全程直播,如需本站直播您的會議,請聯系微信號:13693626116。

      以下為發言實錄:

      各位領導,各位嘉賓大家下午好,我是來自中國能源建筑集團、江蘇省電力設計院的蔣科。首先給各位領導和嘉賓簡單介紹一下我們院的情況,我們院隸屬于中國能源建設集團,并且創建于1958年,今年正好是60年的院慶。我們是甲級,儲能這方面我們在設計院中應該涉及是很早的,我們目前儲能的業績包括今年上半年投運的國家電網鎮江東部的儲能電站,包括剛才協鑫介紹的十兆瓦時的棧房式的商業儲能,以及貴州在發電調頻的儲能,以及目前在江蘇常州,在做的是延續空氣壓縮儲能一些示范項目,都是由我們院進行設計的。

      我們其實也是具有總承包的業績,并且在2017年,在中天科技、在南通本部,做了六兆瓦時的商業儲能。

      首先我給各位領導匯報主要是包含四個部分,第一個部分是我們目前的電化學儲能電站的一系列標準,第二部分是我們儲能電站針對一個標準詳細給各位領導解釋一下,第三個是我們目前在鎮江東部做的電網側儲能的案例分析;第四個是我們對于儲能這個行業的設計方面,包括后面運維一些相關的思考,首先儲能這邊目前的定位是可以在發電側、輸電側、配電側、用戶側這四各方面發揮不同的作用。

      這個標準,只有第一個是國標,其它都是企標,其實2018年的9月份,又公布了一系列儲能的國標,目前大家如果要看,可以上國標委網站,它的真正實施是在2019年2月份1日,基本都是以國網為主的,下次來演講的話,可能這部分都會被換成國標。

      其中對于我們設備廠家這塊關心的可能是下半部分的一些規范,對我們設計層面的話是比較關注上部分,接入部分以及本土設計部分的一些規范。

      第二個部分我來給各位領導介紹一下儲能電站的設計要點,根據我們目前2014年的企標,包括之前我們顧總這邊對于儲能系統進入配電網相關的規定,這些都是根據企標以及相應的管理流程是一脈相承的。

      其中我們對于電器主機線的設計,在國外與企標里面對于主機線的設計主要是分為儲能電站的高壓側,主要針對用戶側儲能,根據不同的儲能容量,以及給業主投資的方面,這些都可以進行優化。

      目前儲能電站包括我剛才介紹的國標,上面它的大部分描述參考目前電站布置原則來做的,但是我們在做發電廠儲能的時候,我們會遇到一些問題,包括相關的規范,以及運行問題主要是在于與周邊建筑物的安全放火距離,還有地下管線,由于這個想象尤其是在發電側的儲能上面。

      我們對于電網側儲能來說,比較關鍵的是它的一個監控系統,因為所有需要調度指令,他們關心的只是在監控系統的功率輸出上面,所以對于監控系統這邊我們這邊總結有三種類型,第一個是簡易型。簡易型就是我們在做家里面用戶的以及小功率的都是用簡單的監控系統。

      中級的面向于兆瓦級的儲能電站,這時候必須要有預警,包括優化調度一些相關的功能,我們目前在做的電網側的儲能,因為電網側儲能定位基本都是定位于電廠的一些要求,所以在江蘇省內的電網側儲能電站監控系統,是屬于層次型的,稍微有點復雜。

      下面我們進行一個案例分析,主要講案例是我們今年6月份投運鎮江東部的電網儲能,這個項目的背景是因為鎮江電廠的關停,以及鎮江的燃氣電廠沒有按期投運,所以在今年期間,鎮江東部的電網會出現一個比較大的電力缺口。

      在短短有限時間內,按照省政府與鎮江政府提供的要求,今年一定要把這個缺口補起來,要把這關給過了,所以這個時候電力公司緊急啟動,利用儲能來解決電網的方案。

      大家可以看一下,在2018年的供電分區,我這個紅線講的是分區內最高的發電容量,所以說我們藍色的符合曲線超過紅線的時候,這個就出現一個比較大的電力缺口。我們現在針對這個曲線,我們可以利用儲能進行一個多充多放的運行模式,在綠色的區域,是代表我們一個充電的時間端,紅色是放電時間段。

      這是我們做的八個站,八個站總流量是101兆瓦/202兆瓦時的規模,整個電網是作為調峰,目前在做調頻,還有調壓,包括八個站分別布置在鎮江東部這個區域。我們八個站設計的原則基本都是一樣的,包括儲能電池的本體,電池管理的BMS以及儲能變流器的PCS,其中PCS目前是最核心的設備,包括儲能電池與電網交換,功率以及雙向橋流控制,基本上是以PCS來做的,BMS是對于整個電站的運維是一個非常關鍵的系統。

      目前我們八個站現在已經投運了,而且已經結束了,目前來看儲能的效果還是非常好的,這八個站鋰電池的廠家是包括了寧德時代、中天科技、合肥國軒、力信能源,其中這次的設計原則按照兩個電池可以安裝一個倉里面,標準單元是1兆瓦、2兆瓦時的容量,PC額定功率采用500千瓦比較成熟的方案。

      這次我們的設計采用一二次高度融合的,所有布置都是采用了全戶外。我們這個工程從真正的啟動到投運,整整花了最快一個站花了45天,基本上兩個月內8個站全部投運。在下方其中有三個站的鳥瞰圖,我們目前由于一兆瓦、兩兆瓦時對應的時間間隔在8兆瓦左右,我們這次利用了一個集電線路來做的。

      我們本次配了SUG來進行電網做ABC的功能,監控系統是國網江蘇已經全部公布了,這個也是起標來總結的架構圖,而分層架構就是在我們鎮江的八個占里面,所有的建筑系統都是按照標準來做的,所以說監控體系是分層的,包括里面協議主要是采用104和Modbus來做。

      在江蘇這邊的電網儲能,有一個比較鮮明的特點,所有的儲能都要進入源網和系統,現在已經升級為源網合儲系統,因為整個儲能八個站已經全部納進管理范疇內。所以說在執行策略里面,當儲能系統接到系統控制的時候,不管PCS是在何種狀態充電還是放電都會變成滿功率的放電,就是整個的時間是要小于100個毫秒,這種相應速度對于常規的發電廠來說,基本是實現不了的。

      AGC的功能,這個就是我們目前在做調風,調風最重要的是監控系統AGC的功能,這個是整個的系統。

      第四部分給各位領導說一下目前做的電網儲能,包括運維儲能之后,對于儲能設計這一方面有一些建議。

      第一個,儲能電站這邊因為有天生的優勢,基本都是以模塊化來做的,所以說整個里面怎么來進行標準化、模塊化、智能化的建設,因為我們在鎮江這八個站這么多場景的東西用下來之后,也總結發現了一些問題。關于以后儲能電站的建設,我們建議整體采購、設計跟物資都進行標準化的處理。

      第二個,目前我們整個站內消防方面,基本上都是說沒有把BMS信息納到消防整體來考慮,所以我們建議有些系統里面可以把BMS的電芯以及電池的狀態,來進行預警,畢竟消防先防再消。

      第三個,我們建議要優化專用電的設計,為什么要優化呢?因為目前這個方案都是采用了集裝箱的方案,夏天的時候其實整個倉內還是很熱的。對于鋰電池的運行溫度要求目前還是比較高的,因為鋰電池出現熱濕溫會帶來一些問題,所以空調這一部分都是冗余控制,占用電率消耗還是比較大的。

      這個是我們一些總結,包括電池的方案,目前國標上面定為五類二級,但是消防介質里面是分很多種,包括氣體消防,包括常規的水消防,一些電站的布置形成,分全戶外、半戶內,跟全戶外的形式。包括電池插箱的設計,因為電網儲能,對后期的運維標準化要求比較高,后面會對進入江蘇電網的市場會進行一些標準化的要求,就適合后面的統一管理,包括電池艙體的管理,目前來說寬度是2338,但是按照國家電網三型倉的大小是2800,所以2338通道會相對來說比較制約一點。整個儲能電站的一些監控系統的高級功能的深度挖掘,后面需要開展的相關工作。

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