基于风光储充的工业园区综合能源系统解决方案及典型案例(25页 PPT)

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基于风光储充的工业园区综合能源系统 解决方案及典型案例 目录 一、系统构建 二、协同优化 三、安全保护 四、运行维护 五、典型案例 一、系统构建 n 上海电气电站集团上海电机厂的主要产品有大中型交流电动机、直流电动机、风力发电机、 汽轮发电机等； n 占地面积约 80 万平方米，最大厂房长 312 米，主跨宽 36 米，高 34 米； n 生产设备 3000 余台、精细设备 280 余台； n 上海电机厂用电量巨大，当前配电容量 71.5MVA ，年用电量高达约 7000 万度； 现有能源管理存在诸多问题与痛点 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 场景 n 提高可再生能源使用率，优化工业园区 能源结构； n 与工业园区高度融合，和谐发展，量身 定制解决方案； n 构建停车棚光储充系统，解决员工“绿 色”出行难点； n 采用智慧能源技术，降低企业能耗和成 本，实现园区企业共赢； n 削峰填谷、需求响应，降低用电成本， 探索用户侧储能参与参与需求侧管理； n 低碳绿色园区智慧能源商业模式示范。 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 系统构建原则： n 根据厂区提供的日负荷曲线数据可知， 夏季为负荷高峰，峰值负荷约为 16MW 。 n 根据 1 月、 4 月、 7 月、 10 月典型日负荷特性曲线可知，上午 9-11 点以及下午 14-16 点是两个负荷高峰，负荷比较稳定，峰谷差明 显。 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 1 月 平 均 日 负 荷 特 性 曲 线 7 月 平 均 日 负 荷 特 性 曲 线 4 月 平 均 日 负 荷 特 性 曲 线 10 月 平 均 日 负 荷 特 性 曲 线 负荷特性分析 参数 源 2.2MW 光伏发电系统、 10kW 风力发电系统 网 光伏系统低压 380V 、储能系统 6kV 储 4.02MW/12.6MWh 磷酸铁锂电池 70kW/307.2kWh 梯次利用动力电池 荷 厂区用电负荷 储 能 站 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 源 - 储 - 荷功率和容量配比 2 号停车场光 伏 线圈车间屋面 GVPI 车间屋 面 福伊特车间屋面 集装箱储能系统 3 号停车场光 伏 磷酸铁锂储能系统 安全性高、能量密度高、充放电 倍率高、使用寿命长等特点，是 未来最具有市场前景的储能电池 体系。 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 先进储能电池，需求侧响应、虚拟电厂 磷酸铁锂储能电池集装箱 储能 PCS 、升压变一体 仓 磷酸铁锂储能电池组 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 “ 风光储充”微网系统 “ 风光储充”系统本地控制终端 梯次利用储能系统 风力发电机 车棚光伏 充分利用厂区合理屋面，园区各方参与； 就地消纳，提升新能源利用率，降低能耗； 薄膜 CIGS 组件，效率高、美观、弱光性能好； 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 屋面光伏发电系统 二、协同优化 本工程建设的供电系统运行中调度优先级如下： （ 1 ）优先使用风电和光伏发电。 （ 2 ）储能系统中储存的电量。 （ 3 ）在光伏出力不足、储能电量较低的情况下通过电网供电。 功率平衡：协调优化控制策略（四种主要运行方式） 二、综合能源系统的源 - 网 - 荷 - 储协同优化控 制 场景 1 ：光伏出力大于用电负荷，且储能未充满 场景 2 ：光伏出力大于用电负荷，且储能已充满 场景 3 ：光伏出力小于用电负荷，且储能电量满足负荷用电需 求 场景 4 ：光伏出力小于用电负荷，且储能电量不满足供电需求 功率因数调节 n 功率因数提升； n 无功优先调节； n 有功等效为功率受限的储能机组； 接入储能系统后，厂区在电价峰值时间段的用电功率和用电量大大降低。 二、综合能源系统的源 - 网 - 荷 - 储协同优化控 制 二、综合能源系统的源 - 网 - 荷 - 储协同优化控 制 综合能源智慧管理平台 系统架构主要分为： u 设备及数据传输层 u 核心软件层 u 高级应用层 二、综合能源系统的源 - 网 - 荷 - 储协同优 化 综合能源智慧管理平台 三、安全保护 材料级安全 新型磷酸铁锂材料、阻燃电解液 机械与电气级安全 机械安全防护装置、电气安全防护装置 UN 38.3 产品级安全 通过 GB 、 UL 、 UN 、 IEC 、 ISO 等破 坏性安全测试，无起火爆炸隐患 过欠压保护 高低温保护 过流保护 消防系统 温控系统 监控系统 材料阻燃等级 电芯安全设计 密封 （ IP54 ）耐振动 耐冲击 耐碰撞 安全设计 化学安全 三、综合能源系统的安全与保护 储能系统的安全设计 短路保护 绝缘保护 高压标识 机 械 安 全 功 能 安 全 电气安全 变流器过流保护 保护技术 发电系统的 漏电保护 防直通保护 软件保护 硬件保护 增加风扇流量 限制电流输出 除尘 接地漏电保护 电气火灾监控 鉴福方式 相敏方式 电气火灾监控 漏电保护开关 三、综合能源系统的安全与保护 光伏发电系统保护技术 变 流 器 过 温 短 路 保 护 四、运行维护 n 用户负荷和储能系统实时监控； n 智能化最大需量申报； n 数据可视化； n 多终端查看； n 电力运行分析报告； n 电池的更换以插箱为单位 n 变流器的更换以方便安装的部件形式 更换； n 直流电容器组、功率模组，控制器； n 大数据平台； n 统计分析； n 设备性能评估； n 设备优化； n 优化备件库存； 四、综合能源系统的运行维护 远程监控 模块化更换 数据分析 五、典型案例 福伊特车间屋面光伏 1081.70kWp 2 号停车场光伏 361.90kWp 6 个交流充电桩， 1 个直流充电桩 , 1 套 70kW/307.2kWh 梯级利用储能系统 线圈车间屋面 光伏 191.40kWp GVPI 车间屋面 光伏 370.04kWp 集装箱储能系统 4.02MW/12.6MWh 五、基于风光储充的工业园区综合能源系统典型案例 项目规模 3 号停车场光伏 212.99kWp 14 个交流充电 桩 储 能 站 系统主界面 系统运行状态页 n 新能源累计发电量 1.17GWh ； n 储能系统累计充电量 5.26GWh ； n 储能系统累计放电量 4.98GWh ； n 每年可节约标煤约 665 吨，减少二氧化碳排 放约 1760 吨，减少有害气体排放约 1.8 吨。 n 启动时间： 2019 年 10 月 n 项目地点：上海电机厂工业园区内 n 并网方式：自发自用 n 并网时间： 2020 年 6 月 五、基于风光储充的工业园区综合能源系统典型案例 项目建设情况 项目运营收益 系统运行状态页 “ 能源魔盒”案例有助于上海开展电力需求响应和虚拟电厂工作，缓解电网运行压力，提高上海电力运行安全和保障水平。 光伏系统适用于光照资源较丰富的地区，风能系统适用于风资源较丰富的地区， 储能系统适用于采用峰平谷电价并存在负荷 不平衡的用户。 融入 5G 基站、数据中心等“新基建”重点技术的园区综合能源服务手段，也将是未来工业园区节能降耗、实现绿色低碳转 型 的重要实施方向。 典型“能源魔盒”案例的解决方案，与闵行工业园 区高度融合，在不改变园区原有建筑格局为前提 条件下，以“风、光、储、充、控、检”一体化形式 实现多能协同互补和能源综合梯级利用 ，不仅改 善了电机厂的能源结构，保障了厂区供能可靠与 稳定，而且也使得闵行工业区的整体用能效率大 幅提升 ，用能与运行成本得到一定缩减 ，对于工 业园区的绿色转型发展提供了很好的借鉴思路。 五、基于风光储充的工业园区综合能源系统典型案例 可借鉴的成功经验与建议： 谢谢 Thanks for Your Time