中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：9月24—26日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合200余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在深圳鵬瑞萊佛士酒店召開。此次大會(huì)主題是“共建儲(chǔ)能生態(tài)鏈，開啟應(yīng)用新時(shí)代”。 來自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國(guó)內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的1621人參加了本屆大會(huì)。本次大會(huì)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)、中國(guó)科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)組和中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)聯(lián)合承辦。
在24日下午的“儲(chǔ)能電站規(guī)劃與設(shè)計(jì)”專場(chǎng)，中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)湖南省電力設(shè)計(jì)院有限公司電網(wǎng)分公司副總經(jīng)理兼一級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理孫志云分享了主題報(bào)告《多站融合智慧能源站儲(chǔ)能技術(shù)與應(yīng)用》。會(huì)務(wù)組對(duì)發(fā)言人的演講速記做了梳理，方便大家會(huì)后交流、學(xué)習(xí)，以下是速記全文：
孫志云：各位代表下午好，下面我匯報(bào)下多站合一場(chǎng)景中儲(chǔ)能的應(yīng)用。株洲白關(guān)智慧能源站是2019年國(guó)家電網(wǎng)公司多站合一設(shè)計(jì)競(jìng)賽項(xiàng)目，湖南院獲得優(yōu)勝獎(jiǎng)并中標(biāo)。
我介紹分為三部分：多站融合智慧能源站設(shè)計(jì)理念、智慧能源站建設(shè)情況、智慧能源站儲(chǔ)能應(yīng)用。
智慧能源站的設(shè)計(jì)理念，遵循了創(chuàng)新融合、綠色共享的原則。全站以變電站為核心，采用1+N的模式，分別考慮了儲(chǔ)能站、數(shù)據(jù)中心站、充電站等多個(gè)元素，我們構(gòu)建了交直流微網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全站能源流整合，數(shù)據(jù)中心作為全站數(shù)據(jù)流紐帶，同時(shí)全站所有系統(tǒng)構(gòu)建了一體化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)流的整合。
智慧能源站是以智能變電站為核心的集成系統(tǒng)，通過整合分布式電源、儲(chǔ)能站、充放電站、數(shù)據(jù)中心等多類型單元，實(shí)現(xiàn)功能共享，減少設(shè)備投資。全站主要考慮了五方面的融合：一個(gè)是建設(shè)的融合，通過多個(gè)系統(tǒng)整體建設(shè)、積木式施工和一體化調(diào)試，施工周期可以大幅減短，建設(shè)成本也會(huì)下降。二是從設(shè)備上要考慮多方面的融合，不管是二次系統(tǒng)設(shè)備的集成、變電站直流、無功補(bǔ)償和站用電變壓器等設(shè)備的集中融合。三是控制融合，新能源消納、削峰填谷、電能質(zhì)量?jī)?yōu)化、電動(dòng)汽車充電等的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)跟電網(wǎng)的友好互動(dòng)。四是信息融合，我們?cè)谡居蛉靶畔⑷诤瞎蚕?，服?wù)智能電網(wǎng)、綠色交通支撐、5G通信網(wǎng)的高效運(yùn)營(yíng)。五是業(yè)務(wù)融合，將電網(wǎng)大數(shù)據(jù)云平臺(tái)、園區(qū)冷熱電綜合能源服務(wù)等新型業(yè)務(wù)有機(jī)整合。最終的目的，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、用戶和電網(wǎng)多方共贏。
多站合一的重點(diǎn)是發(fā)揮融合的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也要關(guān)注融合可能帶來的問題。變電站和數(shù)據(jù)中心進(jìn)行整合，可以減少數(shù)據(jù)中心的配電環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)中心站建在主網(wǎng)的變電站內(nèi)，供電可靠性可以得到極大提高。配合站內(nèi)的儲(chǔ)能，它的供電方式可采用直流供電，綠色節(jié)能。數(shù)據(jù)中心站放在變電站內(nèi)要考慮電磁環(huán)境的影響。當(dāng)時(shí)我們也對(duì)它做了一個(gè)專門的評(píng)估。
將儲(chǔ)能和變電站合一建設(shè)，儲(chǔ)能一是可以兼顧系統(tǒng)調(diào)峰和需求側(cè)響應(yīng)的要求，也可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能就近的并網(wǎng)，同時(shí)因?yàn)橛辛藘?chǔ)能系統(tǒng)，我們對(duì)變電站的整個(gè)站用變也進(jìn)行了優(yōu)化。電化學(xué)儲(chǔ)能安全問題還是要予以極大的關(guān)注，以及怎么能夠最大化的利用儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)生更大的效益。現(xiàn)在充電站的功率越來越大，對(duì)我們的配網(wǎng)是很大的沖擊。我通過跟主網(wǎng)合一建設(shè)，將極大降低對(duì)電網(wǎng)的影響。分布式電源接入，除了本期站區(qū)內(nèi)建設(shè)的光伏，也考慮遠(yuǎn)期變電站園區(qū)光伏的就近接入。在變電站利用站內(nèi)設(shè)施建設(shè)5G基站，它的供能能夠得到更加可靠的保障，智能電網(wǎng)的建設(shè)，有很多應(yīng)用也均需要5G的基站提供支撐。
二、簡(jiǎn)單介紹一下白關(guān)智慧能源站建設(shè)情況
白關(guān)能源站地處“長(zhǎng)潭株”兩型示范區(qū)及湖南“智能制造”發(fā)展示范區(qū)，聚集了將被打造為“中國(guó)南方服飾之都，千億服飾產(chǎn)業(yè)走廊”的服裝貿(mào)易中心，以及湖南“軌道交通、航空、汽車”三大產(chǎn)業(yè)發(fā)展基地之一的株洲航空產(chǎn)業(yè)城。
這是我們當(dāng)時(shí)做的一張鳥瞰圖（見PPT），左下方是變電站，右下方是數(shù)據(jù)中心站和充電站。上方是采用集裝箱式布置的儲(chǔ)能系統(tǒng)。工程規(guī)模：220kV變電站主變終期規(guī)模4×240MVA，本期1×240MVA。 數(shù)據(jù)中心站按B類機(jī)房建設(shè)，遠(yuǎn)期規(guī)劃9個(gè)微模塊，本期建設(shè)2個(gè)微模塊。儲(chǔ)能站：采用磷酸鐵鋰電池，遠(yuǎn)期按31.5MW/63MWh規(guī)劃，本期建設(shè)8.4MW/16.8MWh。電動(dòng)汽車充電站：遠(yuǎn)期按14個(gè)快速直流充電樁位置預(yù)留，本期建設(shè)120kW直流快充樁10個(gè) 。
白關(guān)站配置了儲(chǔ)能系統(tǒng)，相應(yīng)的帶來了哪些應(yīng)用，跟大家做一個(gè)匯報(bào)。
基于儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)建了全站兩交一直微網(wǎng)群。上張圖上兩個(gè)交流的子微網(wǎng)通過一個(gè)直微網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)互備，仿真分析供電可靠性高達(dá)“六個(gè)9”（99.9999%）。全覆蓋，全站交直流負(fù)荷全部納入微網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)“一體構(gòu)建、一體調(diào)控、統(tǒng)一管理”。我們實(shí)現(xiàn)了光伏通過直流微網(wǎng)最近途徑的就近消納。
儲(chǔ)能與微網(wǎng)融合：儲(chǔ)能直接接入交流子微網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)控制策略統(tǒng)一，儲(chǔ)能容量全利用。微網(wǎng)孤島運(yùn)行，亦可保障數(shù)據(jù)中心等重要負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行4小時(shí)以上。
全站站用電源由2臺(tái)儲(chǔ)能升壓變兼站用變提供，取消了傳統(tǒng)的站用變壓器。充分考慮儲(chǔ)能運(yùn)行策略，在不增加儲(chǔ)能變壓器容量的基礎(chǔ)上，與站用變壓器合二為一。
直流子微網(wǎng)深度融合變電站、數(shù)據(jù)中心直流和UPS電源系統(tǒng)；以高可靠性直流電源替代UPS電源，用儲(chǔ)能電池替代蓄電池。數(shù)據(jù)中心的供電方式，數(shù)據(jù)中心采用240V的高壓直流供電，也取消了UPS，數(shù)據(jù)中心的交直流負(fù)荷都是由交直流微網(wǎng)供帶的。供電可靠性提高到A類機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)，安全經(jīng)濟(jì)。
在我們做方案時(shí)對(duì)不同的交直流網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行了仿真建模和計(jì)算，在白關(guān)站投產(chǎn)前，它的交直流微網(wǎng)方案我們也會(huì)在我院總包的另一個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目常德多源融合百兆瓦級(jí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)證，最后在工程上應(yīng)用。
這是我們數(shù)據(jù)中心當(dāng)時(shí)做的一個(gè)效果圖（見PPT），它是兩層建筑，一層有一個(gè)展示大廳，二樓是全元素?cái)?shù)據(jù)模塊的數(shù)據(jù)機(jī)房，每個(gè)微模塊形成獨(dú)立小型數(shù)據(jù)中心機(jī)房。采用綠色設(shè)計(jì)理念，通過最佳顆粒度匹配分析，降低全壽命周期成本。數(shù)據(jù)中心全年綜合PUE值1.4。
儲(chǔ)能消防的問題（見PPT），儲(chǔ)能的安全問題今天多位專家都提出了，儲(chǔ)能作為一種電化學(xué)，確實(shí)安全需要予以極度關(guān)注。
針對(duì)電池高能、易復(fù)燃特性，構(gòu)建本質(zhì)安全、立體預(yù)警、復(fù)合消防三位一體全面防控體系。根本是本質(zhì)安全，通過各方面進(jìn)行優(yōu)化來保障電池的本體安全。立體預(yù)警，要能夠精準(zhǔn)采集到電池的溫度、電壓所有量，實(shí)現(xiàn)全電芯的覆蓋。復(fù)合消防，艙內(nèi)采用七氟丙烷撲滅初期明火、細(xì)水霧防二次復(fù)燃的復(fù)合消防方式。這個(gè)方案在后續(xù)會(huì)進(jìn)一步細(xì)化。艙外設(shè)置防火墻，防止火災(zāi)蔓延。
第三部分，智慧能源站儲(chǔ)能應(yīng)用。
我們?cè)诙嗾竞弦坏膬?chǔ)能上考慮哪些方面的因素？首先，怎么最大的實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能功能的多樣化，發(fā)揮最大效益，需要考慮儲(chǔ)能容量的選擇、它并網(wǎng)的方式等等。除了調(diào)峰、調(diào)頻，參與系統(tǒng)哪些響應(yīng)以及相應(yīng)的響應(yīng)策略，包括剛才講的利用儲(chǔ)能的備電容量，為數(shù)據(jù)中心和變電站作為一個(gè)備電等場(chǎng)景的整合。
第二個(gè)要關(guān)注的問題是它跟變電站合建，怎么確保儲(chǔ)能站的安全，保證變電站本身的安全。首先在總平布置上，要有一個(gè)有效的物理隔離措施，要有一個(gè)明確的分區(qū)。其次，在儲(chǔ)能設(shè)備的布置上，現(xiàn)在主流是集裝箱，但對(duì)于有些城區(qū)變電站，戶內(nèi)布置會(huì)更節(jié)約場(chǎng)地，這個(gè)也要進(jìn)行考量。第三個(gè)是儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)的全面、真實(shí)、可知，現(xiàn)在的電芯大多通過串或者并，怎么對(duì)所有的電芯真實(shí)狀態(tài)進(jìn)行全面檢測(cè)？電芯的檢測(cè)有很多成熟的手段，但在系統(tǒng)成套以后，怎么用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有沒有一個(gè)有效的手段，這也是我們需要關(guān)注的問題。其他方面，不管是被動(dòng)均衡、主動(dòng)均衡，怎么減少電池的不一致性，還有沒有其他的一些辦法。電池艙體的布置方案、采用有效手段降低儲(chǔ)能系統(tǒng)自耗電率等等。
儲(chǔ)能各個(gè)組成部分的匹配關(guān)系以及集成商的選擇也很關(guān)鍵?，F(xiàn)在有很多廠家進(jìn)入了儲(chǔ)能行業(yè)，但我覺得儲(chǔ)能并不是簡(jiǎn)單的將各個(gè)部分簡(jiǎn)單拼湊放在一起就能形成一個(gè)好的集成方案，集成商的經(jīng)驗(yàn)很關(guān)鍵。
以上是白關(guān)站在儲(chǔ)能應(yīng)用方面的一些考慮，目前這個(gè)項(xiàng)目正在推進(jìn)，希望與各位專家多多交流，隨時(shí)給予我們指點(diǎn)。
