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五大技能立异揭秘全球最大“源网荷储”一体化项目
发布时间:2022-07-02 16:51:32 来源:环球体育代理

  2020年10月,三峡动力内蒙古乌兰察布“源网荷储”一体化归纳使用演示基地发动。该项目是全国首个“源网荷储”一体化项目,国内首个储能配备规划到达千兆瓦时的新动力场站,也是全球规划最大的“源网荷储”一体化演示项目。项目总装机容量300万千瓦,

  其间,新一代电网友爱绿色电站演示项目坐落内蒙古乌兰察布市四子王旗境内,项目建造规划200万千瓦,含风电170万千瓦,光伏30万千瓦,配套建造55万千瓦×2小时储能,以风景互补保证电力供应。

  项目分三期建造,共建造四座升压储能一体化站和一个才智联合集控中心。现在一期50万千瓦已于2021年12月31日风景全容量并网发电,其间风电42.5万千瓦,光伏7.5万千瓦。一期配备14万千瓦×2小时储能,现在已调试完毕,并网检测完毕,等候并网。二三期计划6月开工,年末全容量并网,项目建成后,年发电量将到达近64亿千瓦时。

  该项目EPC建造由我国电力建造工程咨询有限公司联合体中标,联合体包含电力规划总院有限公司、上海勘察规划研究院有限公司、我国动力建造集团江苏省电力规划院有限公司,天津电建担任施工建造,中标价格为100亿元。

  项目充沛就地开发使用优质新动力资源,打造电网友爱型电源。投运后可进步顶峰供电才能60万千瓦,电力可满意南部大工业负荷供电需求;不占用电网消纳空间,操控弃电率低于5%。一同,该项目是国内乃至全球最大的单体储能配备项目,项目经过优化储能容量规划和运转方法,演示不同技能道路的储能技能,开发合适风景储联合运转的猜测预告、调度运转及智能操控技能和战略,完结新动力高效消纳使用,下降公网调峰和容量支撑压力,保证项目的技能优化和经济可行。

  源网荷储一体化绿色供电演示项目将在商都县、化德县吉庆区域建造2个50万千瓦风电项目,在负荷侧与电源侧各配套15万千瓦/2小时储能设备,经过专线向化德县工业园区负荷供电。项目建成后可进步顶峰供电才能30万千瓦,操控弃电率低于5%, 下降新动力运送通道容量需求。

  2022年6月22日,我国电力科学研究院新动力研究中心顺利完结乌兰察布新一代电网友爱绿色电站演示项目储能体系现场低电压穿越、高电压穿越和电网适应性测验作业。这标志着全球规划最大“源网荷储”一体化演示项目并网功能现场测验作业全面完结,为项目投运后的安全安稳运转保驾护航。

  据了解,“源-网-荷-储”项目是一种包含“电源、电网、负荷、储能”全体处理计划的运营方法,可准确操控用电负荷和储能资源,处理清洁动力消纳及其产生的电网波动性等问题。

  跟着构建新式电力体系脚步加速,以风电、光伏为代表的新动力在动力体系结构中比重不断进步,但其波动性、间歇性和随机性特色也给电网安全安稳运转带来应战。“源网荷储”一体化方法提出“电源、电网、负荷、储能”全体处理计划,促进供需两边精准匹配,有用处理清洁动力消纳及其产生的电网波动性等问题,进步电力体系归纳功率。

  作为三峡集团新动力事务的战略施行主体,三峡动力联合电力规划总院、内蒙古电力公司等单位,推进三峡乌兰察布“源网荷储”一体化演示项目落地,成为职业界首个“吃螃蟹”的企业,发明了可仿制可推行的开发新方法。2020年,该项目荣获我国动力立异项目奖。

  作为全国最早施行且规划最大的源网荷储一体化项目,三峡动力乌兰察布项目从项目规划计划、运转方法到多种技能交融展开,都将为双碳方针下的我国新动力展开探究源网荷储这一方法供给极具价值的参阅含义。

  众所周知,风景发电都是“看天吃饭”。因为风力发电和光伏发电的不安稳性,在风小、没风或阴地利,使用储能技能能够让电网负荷坚持安稳,风景出力大时或许用电低谷时充电,风景出力小或许用电顶峰时放电。

  储能技能既能滑润不安稳的光伏发电和风电,进步可再生动力占比,也能合作惯例火电、核电等电源,为电力体系运转供给调峰调频等辅佐服务,进步电力体系的灵敏性。

  乌兰察布“源网荷储”绿色电站项目以储能等新技能为打破口,经过“风景储”联合优化调度运转,可有用处理电力体系归纳功率不高、“源网荷储”各环节和谐不行、各类电源互补互济缺乏等问题,是推进完结“碳达峰、碳中和”方针的生动典范。

  项目一期工程使用磷酸铁锂电池储能技能,共建造86个储能电池仓,一个仓11簇电池,每簇26个电池组,每组14个电池芯。这些电池仓能够贮存电量28万千瓦时,相当于12727辆新动力轿车的储电量。据了解,在二期、三期工程建造中,作为储能范畴的深耕者,总承包方我国能建还将演示使用多种非锂电池新式储能技能,全面促进储能工业的科技立异。

  此外,为了完结各种新动力资源的科学分配,我国能建开发了才智集控体系。这一体系经过功率猜测、人工智能技能及先进监测操控技能,完结了风、光、储协同优化、智能高效运转,一同经过优化储能容量规划和运转方法,有力保证新动力高效消纳使用,有用下降主网调峰和容量支撑压力。

  项目三期工程投运后,将有用进步当地电力体系归纳功率,强化源网荷储各环节的和谐互动,一同处理新动力就地消纳、区域缺电等问题,对我国不断探究电网侧储能和绿色电力直供等新方法、继续推进“新动力+储能”使用具有重要演示含义。

  为了执行碳达峰、碳中和方针使命以及更好的建造乌兰察布“源网荷储”项目。自2020年起,三峡集团出资6亿元联合我国科学院、清华大学、华北电力大学等20余所国内顶尖科研组织和院校,建造集研制、实证、使用为一体,产、学、研、用深度交融的源网荷储技能研制实验基地,为新式电力体系归纳功率不高、各类电源互补互济缺乏等问题带来新的处理计划。

  实验基地依照“源网荷储”一体化架构总体规划,以“储”为核,规划建造压缩空气储能、钠离子电池数字储能、水系钠离子电池储能、固态电池储能、飞轮储能、液流电池储能、锂离子电池/超级电容器混合储能等13个要点演示项目以及大规划新动力接入仿真验证实验室、储能检测验验室等2个职业抢先实验室。

  乌兰察布“源网荷储”实验基地现在现已发明了多个“国内之最”和“职业初次”纪录。包含“源网荷储一体化”功率路由器演示工程、大规划新动力及储能归纳仿真与实验渠道、兆瓦时级固态锂离子电池储能要害技能及工程使用、兆瓦级直流耦合接入的锂离子电池/超级电容器混合储能体系和飞轮储能体系等。

  三峡科研院院长孙长平表明,该实验基地将科研、实证和使用三者结合在一同,旨在验证新一代的储能技能,一同也致力于推进电力体系所需求的规划化储能技能的展开。

  近来,三峡乌兰察布“源网荷储”技能研制实验基地喜讯频传。以下是关于一系列投运的科研成果:

  国内容量最大功率路由器演示工程投运。作为国内容量最大的功率路由器演示工程,本项目研制的功率路由器各端口容量算计12MW,该设备所选用的一切IGBT和IGCT功率器材均完结了国产化代替,打破了国外在大功率半导体范畴的技能壁垒。在直流变压技能方面,本项目研制的IGCT直流变压器中单个DAB功率模块容量达1MW,比较于IGBT/SiC直流变压器DAB模块,容量进步10倍以上,本钱和体积削减1/3以上;在直流毛病维护方面,本项目根据国产逆阻型IGCT器材研制了新一代全固态毛病电流操控器,完结百微秒开断10kA短路电流、额外2kA电流工况下1.3V超低通态压降,并配备了超快速过流自维护操控体系。

  大规划新动力及储能归纳仿真与实验渠道开始建成投入运转。该渠道具有百万千瓦级新动力及储能配备全电磁暂态实时数字仿真和半什物仿真才能,初次打破RTDS、RT-LAB、RT-MEET、动态模仿的高速实时通讯和接口规划技能,可完结电磁暂态数字模型、实践操控维护设备和储能体系的跨渠道联合仿真。国内规划最大、类型最丰厚的储能体系动态模仿渠道,触及飞轮、全钒液流、超级电容、磷酸铁锂电池、固态锂离子电池、钠离子电池、水系钠离子电池等七种储能方法,可展开多类型操控维护设备和储能体系的硬件在环仿真实验。开发了国内首个新动力并网仿真数字孪生体系,可完结大规划新动力及储能体系归纳仿真与实验渠道全景可观可测可控的管控新方法。

  兆瓦时级固态锂离子电池储能要害技能及工程使用。本项目根据氧化物固态电解质体系的原位固化固态电池技能,结合原子级键合技能、离子导电膜技能并合作新式电池配备,进步了界面触摸及安稳性、循环安稳性,有用按捺了循环过程中电池的体积胀大及SEI膜热安稳性。研制的实质安全、长寿命固态锂离子电池,以期从根本上下降电池在失控后产生的起火、爆破危险,一同将电池的能量密度较传统铅酸电池进步4~5倍,电池使用寿命到达6000次以上,并经过电安全、机械安全、热安全、环境安全等四个维度的极限测验,其安全功能远高于现在惯例储能电池。

  兆瓦级直流耦合接入的锂离子电池/超级电容器混合储能体系并网运转。本项目中混合储能体系选用锂离子电池和超级电容器以能量型和功率型储能技能耦合互补的方法进行使用,整套体系由3个预制舱体组成,别离为0.5MW/1MWh锂离子电池储能体系舱、1MW/0.1MWh超级电容器储能体系舱、1.5MW储能变流器舱。其间锂离子电池和超级电容器储能体系预制舱内别离配有直流汇流柜、电池/电容办理体系、本地能量办理体系、自动消防体系、空调等设备。各储能体系经过直流汇流柜接入相应的储能变流器,再别离接入功率路由器±750V直流母线,呼应园区能量办理体系下发的削峰填谷或调频调度指令。

  锂离子电池具有能量密度高、储/释能时间长等特色,可用于完结削峰填谷;超级电容器具有功率密度高、呼应速度快、寿命长等特色,可参加电力体系一次调频,一同延伸电池使用寿命。经过两种储能技能耦合及和谐操控战略优化,锂离子电池/超级电容器混合储能体系能够充沛发挥功能互补优势,满意电网不同层次需求,最大极限发挥储能的效果。针对乌兰察布源网荷储实验基地中的交直流混合电网架构,本项目初次完结了将锂离子电池/超级电容器混合储能体系经过DC/DC设备直接在750V直流母线侧进行功率耦合,该接入方法可进步AC/DC并网逆变器的使用率,此外,混合储能体系既能够对沟通电网进行功率支撑,又能够处理直流电网的功率骤变和谐波问题。

  国家首台(套)严重技能配备—飞轮储能体系完结联调。本飞轮储能体系规划为1MW/15MJ,采纳集装箱式安置方法,飞轮储能子体系由5台200kW高速磁悬浮储能飞轮单元及配套PCS等设备构成。飞轮储能单元选用了高速磁悬浮飞轮,该类型飞轮选用全球最先进的五自由度自动磁悬浮轴承体系。磁悬浮飞轮储能设备由永磁同步电机(发电机/电动机)、飞轮转子、磁悬浮轴承、电力电子功率变换器、操控体系及配套附件组成。飞轮在密闭的真空容器中处于无触摸的彻底磁悬浮状况,以每分钟高达28000转的转速高速旋转,产品充放电循环次数超越100万次,使用寿命长达20年。

  依托乌兰察布三峡新动力“源网荷储一体化”项目,选用高速磁悬浮飞轮储能设备,根据才智能量办理体系,构建“源网荷储一体化”架构下以飞轮储能矩阵构成的MW级飞轮体系为主体,参加新动力电力体系的惯量和调频支撑体系,为国内初次快速呼应储能联合新动力供给惯量和调频支撑。本项目对进步以新动力为主体的电力体系的灵敏功率操控和平稳运转供给要害技能参数,具有严重战略含义。

  之后,三峡动力将继续推进本项目高质量施行,助力缓解供电缺口问题、大幅进步新动力就地开发使用水平、坚持电价优势,并带动大数据、新动力、储能、新材料等职业全工业链展开。一方面,缓解供电缺口问题。经过演示区计划施行,估计新增顶峰时段供电才能约100万千瓦,能够有用缓解现在乌兰察布市缺电局势。探究演示经过源网荷储一体化、使用区域丰厚的新动力来满意电力需求的新方法。

  一同进一步进步新动力消纳使用水平。新增新动力项目弃电率操控在5%以内,可添加乌兰察布就地新动力消纳空间310万千瓦左右,添加清洁动力年发电量97亿千瓦时。

  此外,还能够坚持区域电价凹地。在不需求国家补贴的情况下,各演示项目电价水均匀低于现有项目水平,为大数据中心、工业园区等重要工业负荷供给经济、牢靠的清洁电能,下降用电本钱。将自治区的清洁动力资源优势转化为电价优势和绿色展开优势,推进自治区经济清洁低碳展开。

  近几年乌兰察布用电需求增加较快,新增电源相对较少,电力供应存在缺口,“十四五”估计全网电力缺口将达260-730万千瓦。使用乌兰察布当地风景资源,配套先进储能技能,展开本地消纳演示,不只能够缓解当地电力缺口压力,进步新动力消纳水平,并且对推进储能及新动力相关技能革命,完结新动力工业晋级和立异展开具有重要含义。

  进入“十四五”之后,在30·60大方针以及村庄复兴战略的两层加持下,我国分布式光伏行将迎来新的展开周期。光伏們、光伏盒子将于2022年6月30日在湖北武汉联合主办湖北分布式光伏研讨会暨分布式光伏“集结号”湖北站。

  本次会议将聚集湖北省分布式光伏商场,针对湖北的工商业商场展开、动力转型、项目融资、BIPV、户用光伏租借等焦点论题,约请当地政府组织、光伏出资商、光伏开发商、光伏EPC、户用光伏从业者、光伏装置商、光伏企业、电力企业、协会、金融出资组织和其他组织代表等一同,探究湖北分布式光伏商场巨大潜力,掌握湖北分布式光伏商场展开新机遇。

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