中国储能报:2017年4月24-26日,第七届中国国际储能大会在苏州香格里拉大酒店成功举办,来自中国、美国、英国、德国、澳大利亚的1400余位嘉宾参会、日本、韩国等国参会。 大会邀请了140多位行业专家和企业代表就行业热点话题发表了一系列精彩演讲。 中国储能网将本次大会最有价值的声音传递给读者。
会议期间,国网福建省电力科学研究院副院长陈斌在“储能电站与微电网专场”中以“储能在电网应急电源中的应用”为题发表了演讲. 现将演讲的主要内容发布,供广大读者阅读。
国网福建省电力科学研究院副院长陈斌
陈斌:今天下午的议程一共有十个单位,其中七个是储能厂商,一个是设计师,一个是研究员。 只有我专注于储能应用。 我们不生产储能。 我们是储能的推动者。
接下来,我就是储能的搬运工。 如有不当之处,还请各位嘉宾见谅。 我记得上一节讲过,就是锂电池多种类型的多元化应用。 这次说说储能在应急电源中的应用,因为从2010年开始,福建电网就一直在做储能的搬运工。 7年来,我们的主要经验是储能在电网应急电源中的应用。
主持人刚才还说了,我来自国家电网公司中国强台风电网风灾减灾技术研究组、福建省高供电可靠性配电技术企业重点实验室、强台风环境风灾减灾实验室.
虽然每个人在工作中都会接触到储能,但是所有人都是我们电网的用户,所以在历史上,当我们的电网出现断电或者极端自然灾害的时候,都会造成数百万用户的大规模停电灾难,比如美国和加拿大停电,导致21座发电厂停电,持续29小时,损失负荷6.18万兆瓦,1000万人断电。 这个问题不会出现在国家电网,但是可以想象,影响是非常深远的。 如果大家三天都用不上电,就会引起社会恐慌,而不仅仅是用户或社区的抱怨。 东南亚的印度尼西亚雅加达也发生停电。 一半的电力供应丢失,负载下降了 2,700 兆瓦。 超过300万人断电,影响1亿人。 2015年,福建发生苏底楼台风电网停电。 此次特大灾难停电,50万线路跳闸,20万线路跳闸,影响365万用户。 去年台风莫拉蒂给厦门电网带来毁灭性打击。
与大面积停电等灾难性事件相比,城市电网因电力设备故障引发的停电事件更为频繁。 特别是生命线工程用户,重要敏感用户的快速恢复对维护社会安全稳定和人民群众生命财产安全具有至关重要的作用。
在座各位都是储能领域的专家。 在我们的应用中福建电力应急楼宇自控系统,主要使用铅酸、磷酸铁锂等化学电池。 我们在使用、分配、传输、传输等环节都有比较成熟的技术。 .
鉴于上述成熟的锂电池应用技术,或者说福建电网采用的相对成熟的技术,我们认为储能在电网应急电源方面具有一定的优势。 如果您与我们取得联系,目前我们电网的应急电源并不是主流技术,但我们认为储能与传统的应急电源技术相比具有以下优势。 发电仅需5分钟,抽水从全停到满载仅需1分钟。 电池储能的充放电时间更快,响应时间在100毫秒以内。 还有绿色和低噪音。 实测移动储能降噪处理后噪音可达40dB以下,传统柴油应急电源车噪音在75dB以上。 这种储能车可以维持小系统的频率稳定,有功和无功功率平滑可调,还可以提供一些多元化的服务,比如抽水蓄能。 阶段、系统备份和黑启动。 移动储能可实现削峰填谷,提高系统供电能力。
我大致总结了福建电网储能应急场景:首先是电网黑启动恢复技术、应急供电保护技术、抢修技术、抢修应急指挥技术,共四个方面。 下面我将分别介绍这四类的几种场景。 第一个场景是抽水蓄能在电网黑启动和应急备份中的应用。 我们现在建设的是福建仙游抽水蓄能。 这不是第一个,但在福建是第一个。 现在国内会有很多抽水蓄能的接二连三。 这座抽水蓄能位于莆田仙游县,装机容量1200兆瓦,分为四台300兆瓦可逆发电机组,主要用于核电。 福建是能源大省,“十三五”期间核电比重将达到全国第一。 这是一个核电能源比重较高的省份。 这里第一个是宁德核电站。 6 x 100 万将在第一阶段举行,然后会有第二阶段。
我们对抽水蓄能有强烈的需求。 你要适应电力市场的需要,还要提高电网和联网系统的安全性和稳定性,提高电网本身的抗灾能力,节约能源。 我们都知道抽水蓄能的原理。 有抽水和发电两种。 它采用间接储能、抽水蓄能,通过抽水蓄能机组发电,实现对电网的调节。 在能量损失方面,它的能量损失还是比较大的,四机三机,损失率为25%。 但是它的功能比较强大。 储能一般在用户侧、电网侧或微电网。 抽水蓄能电站可达到50万级,作为核电的后备。 峰值相位调整、紧急备用和黑启动。
主要介绍应急备份和黑启动两种应用场景。 黑启动抽水蓄能的基本任务是对内恢复工厂用电,对外恢复电网安全供电。 如2014年2月电站无10kV变电站电源时,先用柴油机启动,启动机组启动所需变电站功率,机组10kV回收功率为很快就开始了。 ,30分钟内完成柴油机通电到机组自用,7分钟内从机组启动供电。
还有意外事故的备份。 抽水蓄能可以随时作为大电网的备用机组。 例如,这条曲线不一定被抽取和存储。 50万枢纽变电站发生故障或继电器故障后,开关所在的50万开关谷差保护启动,所有开关跳闸。 此时,水泵工况迅速停机,甩掉了原有的310兆瓦负荷,减轻了电网输电负担。 9分钟后,快速启动,带出150兆瓦的负载,使电网在处理事故的过程中稳定了我们的电网事故。 影响被最小化。
另外,再说说蓄电池储能在10kV孤岛供电中的应用。 这是2014年投入运营的,中间的岛叫湄洲岛,在东南亚非常有名。 但岛上只有两条10kV海底电缆供电,而且经常在船舶拖锚时将海底电缆拖走,停电时常发生。 妈祖保护的很生态,没办法在上面建一些发电厂,而且这个岛的管委会和政府都有严格的要求,比如光伏,风力发电机。 储能在福建电网的应用与其他地方不同的是,它与新能源发电基本没有太多关系,基本都是储能。 而这个岛的线长达20公里。 如果这发生在马祖圣诞节期间,整个岛屿的电力供应将无法满足需求,尤其是在旺季。
两年后,我们建成了第一座1MW、2MWh电池储能电站并入10kV孤岛配电网。 有并网运行方式,并网电力调度提供应急供电能力,离网运行,提高供电可靠性。
外部故障的实际概率很小,但在输配电价改革和电价放开的情况下,我们仍然关注投入和产出。 为什么要建设这种1MW、2MWh的储能电站? 成本应该还是很高的。 在电价压力较大的情况下,或者在高成本投资的情况下,甚至在运维需要一定成本的情况下,国家电网仍然重视居民用电安全,这体现了我们社会。 责任反映了我们不惜一切代价确保每个人的电力供应可靠性的努力。
3月27日至4月3日,受湄洲岛渔港建设工作影响,海缆一线断线,全岛负荷转移至二线。 晚上8点左右,这肯定已经超过了它的单线。 这时候湄洲岛的储能派上用场,提供0.88兆瓦的电力补偿,否则将导致全岛有序用电控制。
以此为基础,福建电力科学研究院拥有省部级实验室和国家电网公司实验室。 不仅实现了兆瓦级储能电站在海岛的应用,还建立了强台风实测试验场。 我们还研究了海港的防护技术,以及高温、高湿和高温条件下的沿海腐蚀和腐蚀。 对于动力设备,特别是我们的储能组件,我们还需要观察我们储能电站的海岸腐蚀环境。 该经营条件现已经营四年。
这是第三种场景,即储能在0.4kv重要用户应急供电中的应用。
这里是革命老区,古田会议旧址。 2014年10月在上杭古田召开,习总书记在这里召开军队政治工作会议。 柴油动力车辆带来的危险仍然很大。 我们的移动储能确实可以满足本地应用。 当时我们在古田殿进行保护和供电,当时进入的人要经过政治审查。
这里主要说说重要用户的零星供电服务,在线,这里有一种串联,也有一种并联。 当我们讲串联时,我们可以保证零移动。 后续我们也在3月5号和17号做了一些申请。 这里所说的工作曲线是在串联模式下。 我们原来用的是2号配电供电。 它可以发挥作用。 当电网侧电压变为0时,负载电压闪烁。 原来是并联模式,电流会波动6ms,因为会场内不会用到太多复杂的东西,但如果闪一下,那时候政治影响会很大。 利用这一点,我们可以防止用户感知电网侧的用电量波动。
2012年我们用飞轮储能,大家对飞轮储能都不陌生。
飞轮储能 为2014年1月、2015年10月古田山庄、海峡奥运全军政治工作会议和第一届全国青年运动会提供应急供电服务。
这是当时测试的曲线。 停电后,飞轮储能迅速响应,为场馆85千瓦负载提供应急电源。 9秒后,柴油机介入,飞轮接手后退出。 这时,柴油机提供了应急电源。 任务。 这种飞轮大部分与柴油机配套使用,当然也可以与锂电池储能车配套使用。
还有结冰,为什么现在要讲建筑抗风灾害,福建什么灾害都有,除了沙尘暴和极寒,结冰、污染、雷电、大风、地质灾害等基本都有. 我们在闽西北的时候,去年2月初寒潮来袭的时候,闽西北的线路都结了冰。 那时候,融冰的手段非常简单,也非常稀少。 这里我们利用直流热融冰的原理,制作了一套125千瓦的融冰装置。
我们做了多套融冰装置,最大可以融冰20毫米,可以融10kV线路长达5公里,也适用于35kV线路。
我们在两个县的山上做了这件事,这也体现了我们国家电网的社会责任感。 如果城市要供电,我们不会放弃或放弃农村用户。 开车的是我们的人。 遇到险情,将汽车开上去融冰,确保农村用户用上电。
这是我们百年的融冰曲线。 输出设备从50A逐渐增加到130A,输入电压从100V增加到480V。
在先发制人的应急指挥中也有应用。 自从参加工作以来,每年台风季节,我们都驻扎在抗风救灾现场。 电网职工应是首批进驻人员。 不顺畅,包括去年夏天换手机再换电信电话,有的地方某运营商好用,某运营商不好用,很难说在某个地方所有的操作员都好用,所以这个时候就需要依靠电力本身来进行这个区域的指挥,因为我们进入的队伍是几万人在里面工作。 如果这个时候通讯跟不上,很多路都不通,肯定会影响到我们用户这个时候快速恢复供电。 这时,使用我们的储能应急指挥车,可以为灾区的应急会商和高层决策提供安静的办公空间。 只要风灾来临时,不仅是我们电网,省政府的主要领导也会到现场做应急救援指挥。
这也结合我们现在的单兵回传,不仅仅是通讯恢复,我们救援队出去之后,通过我们的智能穿戴工装,不断回传到现场勘测环境,为决策者做指挥决策。
有的地方不能爬山的时候,我们会通过我们的车放飞无人机去勘察这片区域的灾情,然后传回我们的指挥车。 这是一架无人机,里面体现了一些与虚拟现实相关的应用。
上次介绍了我们在福建省的大功率可靠性实验室。 在这里我想介绍一下国家电网公司的强台风减灾实验室。 我们是第一个光伏防台风减灾实验室。 长期致力于沿海电网抗风减灾、防灾抢修等领域性能监测预警的理论与应用研究,为我国沿海电网抵御台风灾害,构筑防御、检测和应急系统。 这是我们建设的一些大型设备和实验室,这是我们的公关团队,这是我们在灾前、灾中和灾后的应急响应流程。
谢谢,我的报告结束了。
关于作者:
国网福建省电力科学研究院(隶属于国网福建省电力有限公司)副院长陈斌。 历任中国化学与物理电源行业协会储能应用分会专家委员会委员、福建省高供电可靠性配电技术企业重点实验室主任、国网强电领军人物台风环境抗风减灾技术组组长,国家电网强台风环境抗风减灾实验室副主任(培育)。
(本文根据现场录音整理,未经本人审阅)