2024大规模储能电站关键技术与建设经验.docx

大规模储能电站关键A术CONTENTS目录三j典型储能电站案例介绍大规模储能站关键技术大规模储能站经验分享典型储能电站案例介绍机械类后愉空气禽能-tt电气类的超级电容器储能超导储豌电化学类镁离子电效化学类合好MK热储能*储能技术成熟度与投资风睑示意图液潦电的超级电容器制金界展缩空气。一蜀导储能期储能金属空气电池。研发的发电池液源松池×锂离干电池、愀破电池、伯统陵端空气他能示范与应用韵业化抽水蓄能O1.典型储能电站案例介绍储能技术路线概述铅破电潴储能技术按照技术路线可以分为5类十几种以上，机械类的抽水蓄能、压缩空气储能、电化学类的锂离子电池储能等均为目前主流的储能技术路线。目前，抽水蓄能是最成熟的一种技术，已实现商业化应用；其次是传统压缩空气储能。钠硫电池则是化学储能中最成熟的一种技术，锂离子电池正处在拟商业化应用阶段，并且随着未来技术成熟度的提高和成本的下降，有望很快实现商业化。应用场景电网倒系统需用张网供电可亶性边远地区供电电化学储能系统目前已广泛应用于电力系统的各个环节，成为电力行电源侧业发展的新焦点。其应用可按照电源侧、电网侧、用户侧将储能应用场景T滑出力波动及出力啾踪分3类18项。其中大部分场景目前在国内已有初步应用探索，小部分场景疝源蜀购辅映务也已在国外具有应用实践。GB51048-2014电化学储能电站需用电源设计规范中，功率为30MW且容量为30MWh及以上为大型电化学储能电站。O1.典型储能电站案例介绍西藏岗巴光伏储能电站9MW4.478MWh改善机组AGe调频能力KP值从2.5提升至4.6项目20MW/160MWh,项目采用铅碳电池，在IOkV高压侧接入，3个并网点。河南百兆瓦电池储能示范工程规模特点100MW100MWh分散式布置、集中式控制文本主变节能和线路降损等节能服务分布IB江大港新区、丹阳市和扬中市8座储能电站特点分散式布篁、集中式控制作用缓解福江地区由于火电厂关停造成的2018年电网迎峰度更供电压力BBB作用实现削峰填谷、备用电源、调峰调频、紧急有功和无功响应等诸多功能，预防特高压直流输电闭锁事故导致的线路过我等情况，推动“源网荷储”系统升级应用江苏电网侧昆山储能电站江苏电网侧昆山储能电站工程采用磷酸铁锂电池，储能电站总容量为110.88MW193.6MWh,半户外全预制舱布置.交直流转化设备均采用户内布置；储能电池采用户外舱式布置，新建就地升压室4座、综合用房1座。储能场区本体88个预制舱式储能电池、176台63OkW储能变流器(PCS),44台280OkVA就地升压变.预制舱式储能电池单舱容量为采用1.26MW/2.2MWh,舱体长度为1220Omm,竟度为2800mm,高度为3200mm（不带斜坡），加上斜坡约为3500mm.电池舱背靠背、中间设防火墙的布置方式,可以有效减少防火间距；电池舱宽度提升至280Omm,使得舱内中间通道宽度达到有Im以上,保证了运维空间.1÷,Ov1.s.:WQu预制舱式储能电池单舱功率/容量为1.26MW/2.2MWh,包含两个容量为1.1MWh的储能单元，每个储能单元连接1台功率为63OkW的储能变流器（PCS）,4台储能变流器（PCS）两两并联分别接入1台容量为280OkVA双分裂升压变压器的低压侧两个分裂皆上,形成1个升压单元，储能电站共形成44个升压单元，每两台变压器经环网柜汇流后接至35kV汇流用线.储能电站采用一级升压系统，减小多级升压的电能损耗；站用变集中设置在母线上，实现共享备用变功能；PCS、升压变容量合理匹配，减少容斌冗余；储能电站内均采用低损耗设备,如PCS、升压变、站用变等采用节能型设管。一、电网电压适应性检测二、电网频率适应性检测三、低电压穿越检测四、高电压穿越测试五、电网质量适应性检测通信功能漏试率调节能力测试臂节能力涌试九、过羲能力测试十、充放电调节时间检测十一、充放电响应时同检测十二、充放电转换时间检测十三、保护功能测试十四、电能质量检测十五.频定能量测试十六、额定功率能量转换效率测试.十七、AGC本地试验十八、动态无功性能试验十九、一次调频性能试验二十、源网有性能试验江苏电网侧昆山储能电站昆山储能电站设计与实测数据对比表.昆山储能电站测试数据均高于设计指标，其中充放电调节时间、充放电转换时间、AGC本地测试控制精度、AGC联网测试响应时间与调节时间等指标远超设计要求。序号技术特性设计要求。实际测试数据N动至无功响应时间<30nsj23ns,2，源网有响应时4W1.OOns.50*SQ'3。充放电响应时间:S200s*>601s*'-一充放电调节时间*W1.5sj180三s5。充放电转换时间W1.so60>sv,62一次调频本地测试。:400nsj65»/7p一次调谢度联谓测试"200ns*>52»SQ8.，AGC本地测试O控制精度(%)，±5*.'2.711“响应时间g2W200o*>65s<3调节时间Gs)2S1.s*5210.3ns，9aAVC本地测试控制精度(%)士2Xq0.41%。响应时间(BS).W6s>4.32s.'IO-AGC联网测试2控制搐度(%)，±51.05%.'响应时间(*s)PW200sJ73»2调节时间(*8)<1.s199*<<'-IA颔定功率能量转换效率Q85%-85.55%-1也S1Q2fi1.BWhP2fiAMWhf'2022年夏季江苏地区平均气温较常年偏高，连续高温日的情况下，电网夏季最大负荷多次达到峰值，为缓解高峰时段电网压力问题，江苏省调在8月迎峰度夏期间，调用昆山储能电站响应调峰策略，累计进行20次充放电，单次最长持续时间约2h,最大响应功率110.88MW,总调峰出力为3097.15MWh,有力支撑了江苏电网安全稳定运行。2020年12月投入AGC功能跟随调度指令进行出力2021年1月参与当地迎峰度冬保电，按保电任务要求参与电网调曜2021年3月江苏省调控中心接管进行统调控制，站内颜模式为AGC谢亍模式设备数量多占地面积大消防无标准性能要求高重视储能运维昆山项目88台电池预制舱，176台PCS,44台变压器；西藏岗巴项目：96台电池预制舱、24台变压器、96台PCS.河南项目：84台预制舱，168台PCS,84台变压器.昆山项目占地面积31.2195亩（2.0813公顷）；西藏岗巴项目占地面积21.9544亩（1.4637公顷）.加项目占地20.4749亩（1.365公顷）.昆山项目参照团标TCEC373-2020,采用气体+高压细水雾灭火；西藏两巴项目和河南项目参照GB51048-2014,采用气体灭火方式。国标36547要求，充放电响应时间不大于2s,充放电转换时间不大于2s,调节时间不大于3s.实际上规模越大，指标建严苛（昆山：200ms,200ms,1.5s）,实现难度越大.储能电站设备数量多，生产周期长，质量管控困难，现场调试时间处于无安全防控状态。储能电站建设完成后缺少专业团队管理。重视运维工作安全管理满足高性能指标的技术大容量集中式接入方案提高土地收益率,节省占地技术消防安全防控及解决措施现场调试及安全防控措施大规模储能电站关健技术I、设备数量多，大容量集中储能电站设计方案？2、占地面积大：大规模储能电站的占地面积如何降低？3、消防无标准：大规模储能电站的消防防控难题？4、现场无防控：现场调试问题繁多及安全防控措施如何实现？5、性能要求高：如何实现整站的高性能？6、重视储能运维：如何进行全寿命周期安全管理？大规模储能电站接入设计大规模储能电站考虑到电池的一致性问题，建议采用以下技术：，模块化技术将大规模的一致性难题转换分解为多个小容量的模块化储能系统的一致性难题，方便设计、生产和运维。2、同一电压等级汇流技术在不同的电压等级下，设置不同层级的汇流方式。3、接入电压选择根据储能容量选择接入电压等级和接入回路数量。防火墙高度为4m,高出舱体Im,防止火势蔓延至相邻舱体，满足防火规范对于防火墙的相关要求.大规模储能电站总评设计大规模储能电站考虑到消防和运维要求，建议采用舱内运维的方式，可以采用使用防火墙方案。(D电池舱背靠背、中间设防火墙的布置方式，可以有效减少防火间距；(2)单体电池舱容量由原来的2MWh提升至2.5MWh或更高的容量，充分利用了电池舱内空间；(3)选用大容量PCS,且PCS两两并联接至一台升压变，大大减少场地内变压器数量创新采用背靠背、中间夹防火墙的预制舱；紧凑式布局方式，布局紧凑，实现节地约20%。储能舱火灾自动报警及联动控制系统ana.»»*?«.vn.M.attr4m”.m*aamMtf.*：（*，金，*，武*.RMftM.Bf1.*<txM11wM*M.aae*a<.a«axa.5.4H.3HMNT<M*<.大规模储能电站消防防控技术1、政策方面，满足团标TCEC3732020预制舱是磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范。2、规定了多种消防措施，及多种消防措施的动作逻辑。3、内部设置消防风机、可燃气体探测器、感温感烟消防报警系统、七氟丙烷（全氟己酮）气体灭火系统、高压细水雾灭火系统。4、规定了可燃气体探测器、风机、BMS,空调、配电、气体消防、高压细水雾消防等消防联动配合逻辑。大规模储能电站试验技术按照国标要求开展并网测试.还原项目现场实际运行全件.电池充放电性能、电池绝绿特性、BMS采集性能储能系统指标皖证工作制定严格的涸试方案，实行计划管电池预制舱入网质量把控构建全方位的试验体系大规模储能电站设备数量众多，现场调试周期长，一般需要2-6个月调试。在调试阶段，电池处于无消防保护的状态，如何缩短现场调试周期，做好现场的安全防控工作：1、消防预调试在进行储能电池调试前，先对视频监控、消防系统完成调试，做到有措施防控电池安全。2、厂内模拟试睑在设备出厂前，完成模拟电站试验，大量现场调试工作前置，缩短现场调试生间，提高调试效率。华中区域并网发IUJ'辅助服务管理实施细则（征求意见稿）国网江西省电力彳谓1公司电力调度控制中心关于下发江西电网新旋源场站涉网试臆工作方案的通知江苏电）调度控制“，心关r推进江苏m网新能源场站次调族功能建设的指导意见新能源发电厂次调频技术要求及试验指导（试行）02大规模储能站关键技术大规模储能电站协调控制技术行业对快速调节的需求 多地区出台相关文件要求新能源场站具备一些快速调节能力 AGC/AVC 一次调频 无功调压等大规模储能电站智能运维技术主被动结合维护体系分布式储能电站运行维护规范分布式储能电站调控运彳撷范运行温事故处理集装箱式电化学储能电站检修试验规范集装箱式电化学储能电站事故处理规范实时监测指令下发数据分析异常处理本地巡查远程监控大规模储能站经验分享多重防护保护策略优化大规模储能站经验分享直面需求，设计先行热管理设计电气设计PACK成组设计BMS设计接地设计短路保护设计结构设计Bi制舱材料要求预制舱承重设计防雨、防尘设计运输加固设计湿度场仿J1.理论依据出风口设计出风口大小、电池选型严苛的装备制造工艺控制关键参数热失控风检03大规模储能站经验分享围绕指标，设备选型电池一一低成本，长寿命，高安全BMS可靠性.稳定性.安全保护PCS一精准同步控制,3高稳定性及可靠性；EMS稳定性.可靠性点及可扩展03大规模储能站经验分享完善标准，过程管控标准管控涵盖氾围加快储能技术标准落地、加强储能标准化建设，促进储能行业安全稳步发展储能系统、储能电池及储能应加强产品制造及建设施工阶段-过程管控，把控关健工序，防控风险点-用，并网调试、产品检测、消防安全、运维管理等03大规模储能站经验分享完善标准，过程管控夯实运维管理，制定运维规程完善应急预案开展技能培训明确管理职责，明确分工及管理职责规范项目缶案手续高标准安全设计，储能电站采用三级防护设计实施储能电池体系化安全防护自主创新锂电池储能消防预警及应急技术把控入网质量严格把关电网傀储能设备入网门槛，建立储能电池检测体系，加强储能系统质监迨及运行验证防范施工风险，开展储能电站建设施工过程的风险识别，保障运输吊芸过程安全，加强调试阶段的风险管控三三÷afecnC<KMW三*i3大规模储能站经验分享重视运维，持续提升规范化运维管理起草储能电站运维管理规程，规范储能电站运维管理定制化标准方案针对不同应用场景制定运维方式、量化运维内容、配套专业工具合理化人员配置专业人、专业事，专业、专注3大规模储能站经验分享重视运维，持续提升加强人员培训运行人员的岗位职责培训、运维技能培训和安全应急培训1.管理人员、运维人员熟悉不同种类电池热失控特性、逖烧特性和应急处置方法.一旦发生储能电站热失控、火灾事故，应第一时间疏散撤圈人员到安全地点，在确保人身安全的前提下，远程切断电源、启动应急预案，并按规定做好信息报送。03大规模储能站经验分享运维专项评价分析电池插箱铜排温升测试电池一致性分析运维专项评价分析通信功能测试、采集精度、控制精度测试>>M响应速度、充放电转换效率测试02大规模储能站关键技术联合当地消防部门进行消防演习谢谢倾听!