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微電網技術應用案例新能源(光儲充)微電網技術應用案例,新能源(光儲充)微電網技術屬於電力、新能源行業,可廣泛應用於「高海邊無」地區、居民社區、工商業園區等風/光新能源微電網的調節控制。
相比於傳統化石能源,風/光新能源具有清潔低碳、地域分散、能量密度低、隨機波動性大等特點,是今後能源供給的主要形式但其高效利用需依賴於儲能系統及先進控制技術。受此影響,新能源[1](光儲充)微電網技術迎來了發展機遇,通過將風/光新能源發電、儲能系統充/放電、電動汽車有序充電、負載用電納入到資源調節範疇,並利用模型、算法、策略提升新能源利用的效率與效益。
然而,受儲能系統峰谷價差較低、商業應用場景與盈利模式偏少等因素的影響,新能源(光儲充)微電網技術雖在各地試點示範項目中進行了應用,但其技術成熟度與功能完備性距離商業化、規模化普及應用尚需時日進行持續完善。
新能源(光儲充)微電網技術能夠解決園區、台區級微電網中新能源就地消納、儲能系統有序調節、微電網並離網切換、功率調節與壓頻穩控、台區動態增容、負荷精準控制、緊急後備電源等重點與難點問題。
新能源(光儲充)微電網技術應用:1)實現了風光新能源的就地利用,通過先進控制策略保證了終端設備的柔性調節與需則可用;2)構建了「台區變電-風光發電-儲能充/放電-負載用電」的新型電力系統,提升了含風光新能源網絡的局域可調節能力;3)提供了新型業務與商業模式的有效載體,通過模型、算法、策略支撐新舊業務融合,滿足用戶多樣化的應用需求。
新能源(光儲充)微電網技術具有重要的理論與實踐意義:突破了新能源微電網源-網-荷-儲協調控制關鍵技術,尤其在儲能充放電出力調節、儲能SOC自動維護、台區動態擴容、電動車有序充電、負荷平滑控制、緊急備用電源等方面得到了實踐驗證。同時,為多微電網協同控制、支撐上級電網電壓與頻率調節、形成可複製推廣的樣板工程與項目經驗方面均有重要意義。
二、應用案例
1. 項目概述
新能源(光儲充)微電網技術應用於華自科技股份有限公司麓松路園區自建的光儲充微電網示範站,該項目在原有500kW光伏的基礎上,新增建設500kW/1MWh儲能及多個交/直流充電樁構成園區MW級光儲充微電網系統,具有節能率高、可複製推廣性強等特點。
基於新能源(光儲充)微電網技術應用,該系統通過自發電、自儲電、自用電形成閉環管理,有效支撐了園區源網荷互動、錯避峰用電、電動汽車有序充電、台區動態增容、緊急備用電源等業務應用場景。該項目相關成果榮獲了《第十六屆中國分布式能源國際論壇優秀論文一等獎》、《2021年度中國儲能產業最佳光儲充一體化解決方案獎》、《國家工信部 第二批智能光伏試點示範項目》等,也為公司能量管理系統EMS、電網協調控制器[2]CCS、儲能變流器PCS等新產品的功能測試提供了驗證平台。
2. 主要效益
新能源(光儲充)微電網技術創新成果帶動公司儲能產業的快速發展以及公司在行業地位的顯著提升,形成高水平學術論文、發明專利、軟著等知識產權20餘項目,培養中高級專業人才12名,帶動企業新增營收2600餘萬元,提供就業崗位100餘個。同時,園區自建的光儲充微電網示範站通過峰谷價差可回收150萬元,減少配電建設投資70萬元,投資回收期6-8年,並在長沙市多次限電、停電期間保證了園區正常的生產、辦公用電。
三、技術要點
新能源(光儲充)微電網技術支撐了園區自建光儲充微電網示範站項目落地,實現了遠程集控系統HZNET、能量管理系統EMS、電網協調控制器CCS、儲能變流器PCS、防孤島保護裝置、交/直流充電樁等多款具有自主知識產權產品研發後的首台套成功應用。
1)遠程集控系統(HZNET):實現對「源-網-荷-儲」終端的全息在線感知、遠程實時監控,集遙信、遙測、遙控、遙調、遙視功能於一體。
2)能量管理系統(EMS):基於採集獲取的終端信息進行分析、決策,據此形成微電網系統供需平衡管理與能量經濟調度的優化策略。
3)電網協調控制器(CCS):利用GOOSE通信實現ms級快速控制與響應,具備快速動態無功支撐和一次調頻能力,集AGC/AVC及精準負荷控制於一體。
4)儲能變流器(PCS):基於自身邏輯判斷結果或接收能量管理系統發出的控制信令,調節運行狀態及充放電功率,實現有功無功調節及能量雙向傳遞。
5)交/直流充電樁:採用人機友好界面,具備過壓、過流、過溫、急停、充電預約、異常斷電等功能,支持以太網、4G/5G通信,無縫對接第三方運營平台。
四、應用前景
新能源(光儲充)微電網技術是解決園區企業「用電荒」「用電貴」的重要舉措之一,需要通過技術嫁接資本的方式實現大規模普及應用。因此,技術成果需要和資本市場進行對接,並選擇峰谷價差在4:1以上且對用戶側儲能進行電量補貼的地方進行項目推廣,據此以充裕的資金保證項目實施、縮短投資回收期。
在技術推廣方面,繼續凝練單個園區光儲充微電網的關鍵技術,形成技術標準及標準化的產品、可複製推廣的試點項目;突破多個園區光儲充微電網共建、共享MW級集裝箱儲能的技術瓶頸,必要時可與增量配電網、充電樁運營、共享儲能等進行業務融合,提高綜合利用效率與效益。
參考文獻
- ↑ 新能源包括哪些行業呢?,搜狐,2022-07-29
- ↑ 控制器的工作原理是什麼?如何按原理分類?,搜狐,2022-09-02