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浙江东福山岛微电网介绍

2014-11-19 11:54
九一隐士
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  我讲的储能系统和之前专家讲的储能系统有一点区别,我是从应用的角度来讲。储能系统的选择,首先要在优化设计的时候,根据业主对投资限制的要求,以及业主的相关要求进行选择。比如,有些业主会直接要求要用什么电池,但是对我本人来说各有所长。像今天各位专家说的所有的储能类型在我的实验室里都有。我们在做工程的时候,更多的是从技术、经济、安全、成熟来考虑储能系统,而且大规模应用储能系统,我们做的工程是兆瓦级的工程并带有储能系统,这些储能系统在微电网中充分发挥作用,首先要从经济上考虑,还要从电力系统角度和稳定性来考虑,这些稳定系统在优化设计前有很多限制因素,主要考虑经济和安全成本。

  我们也对储能系统进行了分类:电磁场储能、电化学储能和机械储能,在海岛中,抽水蓄能与压缩空气都不适于兆瓦级以下的储能系统,进一步考虑岛屿地理环境的限制,无论从经济与技术方面都不适合使用抽水蓄能与压缩空气储能。我们曾经最想上的就是抽水蓄能的储能,它非常好,但存在环评问题。环评的要求非常大,还有受环境限制的影响。我们做了很多岛屿,都考虑国抽水蓄能,但是都没有成功,都是因为地理因素的制约。

  我的几个项目中都没有采用钠硫电池和液流电池,因为2010年的时候感觉到成本比较贵,所以就没有用。超导磁储能还在研究中,超级电容器已经在用了。[page]

  我更想给大家介绍我们已经安全运行了两年半的工程,或者正在实施的工程。在我们做的工程里,我认为下面这三个工程都有各自的特色:

  首先是东福山岛,我们说的独立型微电网,它的经济性在什么地方?单纯从电价来看,包括风机、光伏,一度电是三、四块或者是四、五块的成本,可能是不经济的。但是柴油发电机本身对于岛上现在环境的影响非常大,而且国家也很重视海洋资源的保护,对柴油发电机的几个工程都非常谨慎。因此,都比较鼓励以风电为主。有人说在东福山岛可以并网,但是并网成本非常高,如果拉海缆,这个10千伏海缆的成本到了海岛上就要6千多万。而当时东福山岛的建设成本才2500万。东福山岛有7台风机。这些相片就是东福山岛的现场相片。

  东福山岛的配制情况是:风力发电7*30KW,光伏发电100KW,海水淡化装置20KW,柴油机发电250KW,储能蓄电池是1MWh。这个我们是分成两路来用,一兆瓦时,我们跟业主沟通相关的运行策略和储能系统怎么用。业主对我要求是这个电池必须用到三年,而且每天最多一次充放电循环。这个SOC必须是取得50%,这样充放电循环是一千次左右,365乘以3是1千多次。我们的目的是通过综合考虑来选择最佳的运行策略:最大化利用可再生能源,减少使用柴油发电机,同时兼顾蓄电池的使用特性,最大化和延长使用寿命。这种方法为偏远地区供电提供了一种新模式,也是真正意义上的一个独立型微电网。我们在做东福山岛工程的时候,感觉到做的最多的工作就是要优化。一个东福山岛工程,要优化的储能有多大?所以,我们的优化目标肯定是多目标函数,是尽量减少柴油发电机的运行使用,最大化可再生能源利用率,还有最大化储能系统的使用寿命。东福山岛工程是最大化储能系统的使用寿命。业主给我们规定,一年用1万多度电,有5千多度电必须用风电和柴油发电机,而且储能要多大?这需要优化出来,所以要在这些基础上进行储能的优化和配制。对于储能系统的优化和配制,应该考虑储能系统的所有电源要负荷。如果仅仅考虑单一优化目标,则关注点不同,所以储能容量的优化结果会不同。我要考虑弃风弃光率,我们在做这个工作的时候都做了充分的优化,有多少节干电池,有多少柴油发电机的运行总量,从多目标来进行分析,所以综合考虑采用480节,2伏/100AH,铅酸蓄电池构成储能蓄电池组,存储电量960KWh,即使在未来负荷峰值200KW的极端情况下也可以使用。对东福山岛储能系统的运行参数我们做了研究,什么时候从充电转成放电?什么时候由放电转成充电?什么时候有效利用光伏充电?什么时候补充充电和光伏的波动性。在东福山岛我们感觉到SOC测的不是很准确,更多时候我们用电压,因为电压非常准确。但是,单纯不考虑SOC又不太合适,所以也花了不少时间去摸索东福山岛的参数。东福山岛的负荷里面70%到80%是军用负荷,所以我不能把太多数据拿出来给大家分享。所以可以看出来,8月到12月份的可再生能源发电没有达到50%。现在可以告诉大家,在2012年达到50%-60%是没有问题的,因为当时风机的发电量没有满足要求,所以可再生能源的发电率没有达到要求。

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