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赵为:储能系统是智能电网的重要组成部分

2010-07-09 09:21:32 中国能源网

中国能源网讯 7月8日,中国能源网携手中国电机工程学会、中国城市燃气协会、中国可再生能源协会与中国企业投资协会举办的以“合理利用能源,让城市生活更美好”为主题的“2010中国分布式能源研讨会暨展览会”在上海隆重开幕。

在8日下午举行的“智能电网的发展与分布式能源的并网”分论坛中,合肥阳光电源有限公司副总经理赵为进行了精彩演讲。

以下为发言实录:

各位专家老师下午好,我是来自现在合肥阳光电源,我的演讲题目是储能系统在智能电网中的应用,刚才很多老师已经把智能电网的概念介绍了很多了,我主要的目的是想说在整个系统里面储能是其中非常重要的环节,这是简单的示意图,在整个智能电网环境中对于储能系统是非常重要的部分,他不光可以作为独立的系统存在,很多时候他也是和太阳能、风能这些可再生能源结合在一起使用的,加上储能系统的智能电网可以真正更好的实现对于智能电网的将来实现的解决方案,一个是他的特点得到更好的体现,一个是可以实现更好的保护,大面积的保护,一个是传输的优化,包括资产优化,需求的优化,还有他的平滑,可再生能源的预测,都可以在储能系统里面得到实现。

我的理解可能相对来说片面一些,我们认为储能系统是一个能量的存储,加上并网装置,并网装置我们说的是PCS,他是一个转换,可能还有其他的方式,最终的储能系统要和电网联结在一起的,他其实是并网,对于能量的存储有很多种方式,这样的研究还在不断的做,这是储能系统里面最关键的部分,就是怎么寻找真正适合这种储能系统使用的储能方式,很多像钠硫电池、超导储能,压缩空气储能、超级电容器、电池飞轮、超导等等存储方式。

对于储能技术优劣的评价方面,一个是他本身的存储介质,他的管理系统,还有通信,对于存储介质,性能要可靠,性价比要高,还有要容易存放,电力系统的管理,储能介质的管理要能自我管理,分离监测,这样可以提高各方面的安全性和高效性。第三点,通信,通信要能够很方便的和智能电网交互,进行交流,防止他断电,同时可以加强向电网的供电能力。

不论哪一种储能系统最后想并网都需要用到PCS,PCS的实质是电力电子装置,就是双向的电流系统,既可以从电网吸收电能,这个地方说的有一点绝对,转换成直流电给储能系统,他也可以把直流电转换成交流电,和电网连接起来,功率等级,应用范围很宽,从1、2个千瓦一直拓展到几十兆甚至上百兆。
对于储能系统的作用,首先,储能系统目前是国家电网非常关注的,也是非常有作用的,首先的作用就是移峰填谷,他可以减少峰谷差,减少电网覆盖,提高电网的效率,提高电网的稳定性,这个要求储能系统必须要有快速的能量充放能力。第二点在太阳能风能发电系统当中的平衡,太阳能风能有很多种说法,太阳能风能是垃圾电,很不稳定,每天都会变化很多,并且很多时候还受时间的限制,非常典型的是太阳能,太阳能只有白天可以用,晚上没有,这个对于电力系统来说并不好,这样我们可以把储能系统加在里面起到非常好的作用,可以存储平滑,防止太阳能系统,包括风力系统大范围的波动,可能现在有大型的风厂,有几种方式稳定,包括热电联供的方式,包括用煤电厂,我们有日本方面的资料,他是用钠硫电池做储能系统让他平滑,他可以做到完全受控的系统,储能的投入非常大,从我们的角度来说,目前的角度可以达到平滑输出对于电网来说已经是非常好了。

这个可以看到,这是我们自己记录的电站的发电曲线,在晴天发电是非常可预测的,是要晴朗的天气,发电基本上是比较好的波峰,对于多云的天气,变化幅度非常剧烈,是非常大的波度,在这种情况下,就有很大的问题,对于电网来说,他并不欢迎,有这样的定义,穿透功率,本身系统可再生能源系统功率,包括太阳能或者风力,功率大小除以当地负荷的大小,百分比,可以想像,如果百分比越大,意味着本身可再生能源比重越大,这些对于电网来说都是不好的,电网并不欢迎,因为这样他的规划安全都有进行重新的规划,带来新的挑战,怎么做呢?就要增加储能,加以平滑。

这是一个案例,原来的绿色是当地的负荷,原来的负荷并不大,但是由于加了很大的太阳能系统,加了很多的新能源,像这个地方加3.2兆瓦,很大,这样反而让电网的负担加重了,这个就是起到了负面的作用,因为太阳能发电是阶段性的,并且每天只有中午的时间比较多。第三点,储能装置还有一个很大的应用,就是可以做电网质量得补偿,因为他有稳定的直流源,对于并网装置PCS来说,拓扑结构可以做电能质量补偿,包括做谐波补偿,包括电网电压的支撑,更多的支撑电压,还有低电压穿越,电网电压突降的时候,出现短路,他可以做穿越的功能,支撑电网,让电网过渡过去,目前参照光伏他可以支撑3秒钟,对于风电来说时间会短一些,他可以有这个功能,将来随着技术的发展还会做更多的电网的支撑作用。还有应急供电,因为他有很大的直流源,可以做应急,这个反应了自愈功能,电网其他的受到了攻击,储能系统可以继续维持电网的工作,目前在规划的时候会规划到大概4个小时左右,完全是根据投入做的规划,大大提高电网的可靠性。

第五点,和用户配电网的整合,加上储能系统之后,用户可以非常灵活的做用电规划,比如说白天的电比较贵,就用自己家里的储能系统加以供电,夜间的时候,电便宜了,把电在充回储能系统里面,这样经济效益非常好。现在国外有些产品是专门这个思想做的,这是德国做的5千瓦的,上面是PCS能量转换,下面是锂电池,正面做了一个外壳,这是今年刚刚推出来得,今年6月份在德国展会上刚刚推出来得。这是我们的产品,我们也是出口到美国,也是5千瓦的,也是双向的,是220V的,也是锂电池,是一样的思路,只不过不是给家庭用的,而是小区里面做应急的。

第六点,对于储能系统一定要有强大的调度功能,储能系统可以直接接收电网调度中心的调度,适时接受电网调度中心的指令,对于整个储能系统可以看到他可以完成很多的功能,在智能电网里面他也是非常重要的发展方向,其中PCS,我们提出了很多技术要求,首先,能够双向充放电,第二可以与多种蓄电池接口,我提的可能相对狭隘,我总是认为储能系统是电池的形式,其实将来可能会有更多,如果是对于电池来说,他要能够适应不同的电池,包括锂电钠硫电池等等,要能够自动适应他,还有充放电工作特性可以去适应,还有可调度,功能丰富,高效率长寿命无人值守,保护供能完善,对于电网要是友好的,电灯质量要高,保护质量要强,还有电网断电以后可以独立运行,孤岛状态下可以自动切换到孤岛运行,独立运行状态。

这是光伏系统里面的应用,光伏系统原来会有电网装置,加上双向的PCS之后,形成下面的储能系统,这样增强了太阳能系统运行的稳定性,这是内部的拓扑图,也是比较简单的比较典型的系统。这是蓄电池的接口,可以选择电压的支撑,动态无功的补偿。这是低电压穿越,我们参照的是国网光伏标准,在电压突降20%的时候还可以持续运行,不脱网,可以运行三秒钟。

简单介绍一下我们公司,我们公司成立于1997年,是专注在做太阳能风能和回馈电源,就是储能的专业企业,这是我们合作的项目,就是说的50千瓦的项目,他用的是锂电池,是比较大的锂电池组,他是白天充电晚上放电。这是我们现在做的产品化的100千瓦和500千瓦的产品,这是不带变压器的。

储能系统是智能电网的重要组成部分,存储介质的选择是重要的课题、难题,储能逆变器功能不断完善,性能不断提高,储能系统的调度、算法、控制模式还需要更多探索。他是伴随着智能电网的不断深入发展,肯定也是不断发展的。谢谢大家。
 




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责任编辑: 中国能源网

标签:储能 电网 组成部分