风电场配套储能技术经济研究及前景分析 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司 张前雄 2020年7月 1 2 /26 目录 Contents 设计方案 经济分析 前景分析及建议 02 03 04 01 项目背景 3 /26 目录 Contents 设计方案 经济分析 前景分析及建议 02 03 04 01 项目背景 项目背景-可再生能源发展现状 5/26 6 /26 目录 Contents 设计方案 经济分析 前景分析及建议 02 03 04 01 项目背景 u 华润濉溪孙疃50MW风电场位于安徽省淮北市濉溪县，由华润电力控股有限 公司投资新建，风电场装机容量为50MW，并配套建设10MW/10MWh电化 学储能，是安徽省首个风电+储能项目。 设计方案 7/26 设计方案—总体方案 u 建设规模：设计容量为10MW/10 u设备选型：单台储能变流器功率为500kW，选用干式变压器，变流器与变压器之 间采用铜排连接，进出线回路采用断路器。 设计方案—储能PCS 10/26 设计方案—总平面布置 PCS集装箱和电池集装箱 共10座，布置在风电场升 压站预留场地，采用2行5 列布置方式。 11/26 设计方案—储能监控EMS系统 u储能站监控系统根据系统的要 求和储能电站的运行方式，对储 能电站的实时自动监控和调节。 主要功能有：

的设计基础资料。 1.1.6 《 光 伏 发 电 工 程 预 可 行 性 研 究 报 告 编 制 规 程 》 标 准 编 号 ： NB/T 32044-2018。 1.1.7 《风电场工程规划报告编制规程》标准编号：NB/T 31098-2016。 1.1.8 《大中型火力发电厂设计规范》标准编号：GB 50660-2011。 1.1.9 《 火力发电厂初步可行性研究报告内容深度规定》 《陆上风电场工程可行性研究报告编制规程》 NB/T 31105-2016 《风电场气象观测资料审核、插补与订正技术规范》 GB/T 37523-2019 《风电场风能资源评估方法》 GB/T 18710-2002 《风电场工程风能资源测量和评估技术规范》 NB/T 31147-2018 《风力发电机组设计要求》 GB/T 18451.1-2012 《风电场气象观测及资料审核、订正技术规范》 xx 风光储氢一体化项目 初步可行性研究阶段 图 4.2-2 规划区域海拔高度分布图 4.3 风电场所在地 ERA5 数据分析 本次收集到场区附近中尺度 ERA5 数据，进一步了解该地区风速、风向特点。 4.3.1 ERA5 数据点概况 根据 ERA5 数据研究该地区风速、风向分布特点。中尺度数据点坐标为

2060 年前实现碳中和。我们将说到做到。” 长远来看，实现中国 2060 年前碳中和的目标任重道远。新能源发电具有无 污染，可再生、占地少、建设周期短等特点。从节约煤炭资源和保护环境方面考 虑，风电场的建设具有较为明显的经济效益、社会效益和环境效益。 为贯彻落实上述碳约束要求，88 市可紧紧围绕深化 88 市可再生能源综合应 用示范区建设这个主线，通过总体布局、全面规划大力发展可再生能源，利用 24 / 51 电线路等。 项目地理位置示意图如下所示。 项目地理位置示意图 5.2 风力发电机组选型和布置 5.2.1风机选型 根据风资源分析结果，本工程规划推荐以下金风机型为备选方案。风电场风 机 排 布 方 案 中 方 案 一 为 125 台 金 风 GW165-4.0MW, 方 案 二 为 179 台 金 风 GW150-2.8MW,轮毂高度均为 140m 高度。 表 风机技术参数表 690 690 5.2.2风机排布 初步的风机排布方案见下图，最终风机点位微选后确定。 26 / 51 5.3 发电量计算 1）软件选择 本地区为山地地形，本次采用 Wasp10.2 软件对风电场风能资源和风机发电 量进行评估。 2）测风数据处理 长期的 0001#测风塔风资源数据。 3）地形图处理 计算使用的地形图为采用 SRTM 数据。 4）粗糙度设置 粗糙度数据采用 GlobCover

2060 年前实现碳中和。我们将说到做到。” 长远来看，实现中国 2060 年前碳中和的目标任重道远。新能源发电具有无 污染，可再生、占地少、建设周期短等特点。从节约煤炭资源和保护环境方面考 虑，风电场的建设具有较为明显的经济效益、社会效益和环境效益。 为贯彻落实上述碳约束要求，88 市可紧紧围绕深化 88 市可再生能源综合应 用示范区建设这个主线，通过总体布局、全面规划大力发展可再生能源，利用 电线路等。 项目地理位置示意图如下所示。 项目地理位置示意图 24 / 50 5.2 风力发电机组选型和布置 5.2.1风机选型 根据风资源分析结果，本工程规划推荐以下金风机型为备选方案。风电场风 机 排 布 方 案 中 方 案 一 为 125 台 金 风 GW165-4.0MW, 方 案 二 为 179 台 金 风 GW150-2.8MW,轮毂高度均为 140m 高度。 表 风机技术参数表 690 690 5.2.2风机排布 初步的风机排布方案见下图，最终风机点位微选后确定。 25 / 50 5.3 发电量计算 1）软件选择 本地区为山地地形，本次采用 Wasp10.2 软件对风电场风能资源和风机发电 量进行评估。 2）测风数据处理 长期的 0001#测风塔风资源数据。 3）地形图处理 计算使用的地形图为采用 SRTM 数据。 4）粗糙度设置 粗糙度数据采用 GlobCover

要集中于研究和示范应用，积累技术经验、测试设备，并探索大规模实施的模式。 2024年11月，上海发布了《2024年协同布局海上风电光伏项目竞争性配置实施计划》。竞争性配置覆 盖本市海洋区域内已建成或在建的海上风电场。 分布式光伏并网承载力评估的全面实施：基于《关于开展分布式光伏并网承载力及提升措施评估工作的 通知》（国能办〔2023〕74号）试点经验，2024年全国启动了并网承载力评估。全国已实施“警报灯”（ 方案对之前的2023-2027方案进行了优化更新，通过去除政策不兼容的海上光伏场址，并将海上光伏开 发与海上风电场区、养殖区以及电厂指定的热排放区进行优先协同布局。 2024年12月，自然资源部发布了《自然资源要素支持高质量发展指导目录（2024年版）》，进一步明 确项目选址应在省级管辖的以下四类已开发或利用的海域范围内进行：养殖区、海上风电场区、电厂指 定热排放区以及长期闲置或废弃的盐田。 2025年3月，国家能源局发布

流程为： ①环向磁场线圈通入电流，在环形真空室内产生环向磁场；②向环形真空室中通入工作气 体；③中心螺管线圈中通入变化的电流，产生变化的欧姆磁场感应产生环向电场，该电场 击穿工作气体，产生若干电子和离子；④工作气体被电离为等离子体，在环向电场的驱动 下形成环形等离子体电流，产生角向磁场，并与环向磁场合成为螺旋形磁场；⑤等离子体 受到热压强有向外扩张的趋势，若不采取措施，等离子体将撞向真空室壁而冷却；⑥极向 形成角向磁场，与初始 的环状磁场结合形成螺旋形磁场。由于在环状磁场中磁场强度存在梯度变化，内侧磁场强 度大，外侧磁场强度小，从而产生一个垂直粒子运动方向的力将电子和离子分离。电子和 离子的分离会形成电场，与环状磁场共同作用推动带电粒子向外扩散，最终被轰击到壁上； 而在螺旋形磁场中，粒子沿着磁场既环向运动又上下翻转，从而抵消电荷分离。 图表64： 环形磁场与角向磁场结合产生螺旋磁场 影响等离子体的约束，甚至导致等离子体破裂。等离子体破裂是指等离子体温度陡然下降 并使等离子体放电，在短时间内瞬间出现淬灭的现象。在等离子体破裂期间，等离子体电 流快速下降引起高的感应环电压，逃逸电子在高环电场的加速下通量和能量急剧增加，形 成逃逸电流，导致放电中断并且面对等离子体的材料元件受到很大的机械应力和电磁负载， 损坏聚变装置。 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。

国防科技大学引入电气尺寸极小的短波谐振器，使里德堡原子电场传感器在短波频段的 测量灵敏度实现了8633倍的提升。 • 苏黎世联邦理工学院通过基于NV色心的超分辨量子磁学显微镜QSM，对压电和非铁电 （YMnO3）材料的电场进行了精确测量，对其畴图案进行了清晰的成像。 电场测量 2024年，量子传感领域在时频、磁场、位移/相位、重力、旋转、电场测量等多 个方向取得重要进展，推动了相关产品的迭代更新，并在众多实际场景中取得应用。 磁力测量同样是未来的重点领域，整体技术发展较为成 熟。到2035年，其产业规模预计达到10.2亿美元，年复合增长 率为6.62%。这主要得益于其在医学、科学研究和国防领域的 应用场景。 旋转测量、电场测量、温度测量和压力测量等细分领域 的产业规模尽管相对较小，但增速不容忽视。这些领域的技术 发展，更多是基于特定工业和科研需求的驱动。 产业规模差异中增速各展潜力 第十一章 产业发展展望 111 量子传感技术正加速渗透各领域，展现出巨大的应用潜力，重塑产业格局，推 动区域间的专业化发展。 量子计算赋能AI效能革命 量子传感技术为人工智能提供超高精度感知数据。量子传 感器能精确测量磁场、电场、温度等物理量，为人工智能系统 提供丰富准确的环境信息，加深其对环境的感知与理解。以自 动驾驶领域为例，量子传感器精确测量车辆位置、速度及周围 环境信息，结合人工智能算法，实现更安全高效的自动驾驶，

V2G 功能的充电桩 1500 根、参与率 80% 测算，预计电动汽车可以为电网额外提供 4.8 万千瓦的削峰潜力。 由于电动汽车单体体量很小，需要通过资源聚合聚沙成塔，形成规模效应。由于各类 充电场景差异较大，不同类型的充电设施聚合开发难度也不同。高速公路充电站、快充站， 主要是满足客户快速补能需求，调节难度大；公交车站、专用车充电站，由于公交车、专 用车运行里程有限、规律性较强、出行时间 时监测和高效聚合控制的数字信息系统。同年 12 月，该公司自主研发的新型电网主 配微协同控制运行平台投运，接入可调资源聚合商 7 个，聚合分布式光伏 7100 余户、 储能场站 13 座、充电场站 148 个、微能源网 4 个，汇集了可调节资源 2.6 万千瓦， 整体调节能力相当于一座110 千伏变电站。平台通过光纤、无线专网等多种通信方式， 将电网调度系统中的调控云与微能源网、可调资源聚合商、虚拟电厂等第三方能源

括绿电交易）与现货市场，其中，220千伏及以上的中 调调管风电场站、光伏电站全部参与市场交易，110千 伏的集中式风电场站、光伏电站计划2025年底前全部 参与市场交易 137。基数电量部分为政府指定的固定电 价，实质上属于保障性收购模式的一种，市场化电量 部分衔接中长期与现货模式进行结算。2025年电力市 场交易事项中，广东省下调基数电量，其中220kV及以 上电压等级的中调调管风电场站、光伏电站原则上按 实际上网电量的70%安排 心根据报价和次日的调频容量需求最终决定各参与 主体的中标容量。结算规则基于可调资源的调频里 程与调频容量。调频辅助服务的费用由省调及以上 发电机组、地调及以上且容量为30兆瓦及以上风力 发电场、10千伏及以上并网的集中式光伏电站、参 与广东电力市场化交易的电力用户等共同分摊 140。 3. 容量市场/容量电价机制 为了应对新能源不断增长带来的系统充裕度下 降风险，根据发改价格〔2023〕1501号文要求，广东 170。现货交易时发用两侧均“报量报价”。现货 市场在处理新能源实时偏差时，给予了新能源更大 的负向偏差（新能源少发）允许范围，通过这种方式 保护新能源机组免于受到较为极端的偏差惩罚。针 对风电天然波动性更强的特点，市场还给予风电场 站相较于光伏场站额外10%的负向允许，为风电机 组参与市场提供了更多保障 171。 2. 辅助服务市场/机制 甘肃的辅助服务市场包含了调峰容量、调频、需 求响应三个交易品种。 调峰容量是甘肃建设的具有地区特色的市场机

控平台，为矿山生产与经营两大业务线提供智慧赋能。建设碳能监管全生命周期碳排放管理平 台，建立了从能耗监测、减排计算、碳能分析、能源规划全过程的碳管理服务，与矿山生产过 程进行了深度融合。建设源网荷储电能管理平台，实现对光伏电站、风电场、储能站、重卡换 电站运行数据的实时监测和采集。推动了电能替代车、氢能替代车应用工作，达到世界先进水平。 南露天矿山智慧园区综合 示范项目 尧光一号智慧矿山综合管控平台 内蒙古电投能源股份有限公司南露天煤矿 万帮数字能源股份有限公司旗下拥有“星星充电”和“星星能源”两大核心品牌。 “双碳”背景下，星星充电瞄准“出行减排”，星星能源则聚焦“能源减排”：深耕绿色 能源新赛道，以“光储充售”一体化的综合解决方案为有力抓手，为园区、工业、充电场站、 楼宇、公共配套等各类场景提供低成本、高效率的综合智慧能源解决方案，分布式光伏按照“自 发自用、余电上网”的清洁模式，帮助各类用户绿色用能，实现低碳、甚至“零碳”排放。 项目概述 常州凤 和风电重点发展地区，钱塘江畔气象条 高精度可信新能源功率 预测系统解决方案 件较为复杂，新能源功率预测难度较高。2022 年 9 月上线以来，分布式光伏功率预测考核合格 率提升 12.5%，风电场功率预测考核合格率提升 31.5%。 零碳创新点 1. 数值天气预报修正。结合场站实测气象数据与数值天气预报数据进行场站点和区域和数 值天气预报修正，保证高质量的天气预报输入。 2. 高精