化工公司企業(yè)級(jí)峰谷儲(chǔ)能電站系統(tǒng)解決方案

1、 分布式能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者如東化工園施壯化工有限公司企業(yè)級(jí)峰谷儲(chǔ)能電站系統(tǒng)解決方案編制：審核：批準(zhǔn)：2015年10月浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者目錄一、項(xiàng)目概述.31.1項(xiàng)目背景.31.2設(shè)計(jì)依據(jù).31.2設(shè)計(jì)概述.3二、系統(tǒng)電氣拓?fù)鋱D.5三、系統(tǒng)電氣主接線.6四、系統(tǒng)通信方案.7五、系統(tǒng)配置方案.8六、集裝箱安裝方案.106.1安裝位置.106.2系統(tǒng)設(shè)備安裝.10七、安裝改造方案.13八、項(xiàng)目投資概算.14九、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)收益分析.16浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解

2、決方案領(lǐng)導(dǎo)者企業(yè)級(jí)儲(chǔ)能電站系統(tǒng)解決方案一、項(xiàng)目概述1.1項(xiàng)目背景該項(xiàng)目位于江蘇省南通市如東化工園區(qū)里。采用能量型鉛炭電池組作為儲(chǔ)能元件，在電力處于“谷”時(shí)段蓄電，在電力處于“峰”時(shí)段放電，實(shí)現(xiàn)電力削峰填谷，調(diào)節(jié)用戶側(cè)需求響應(yīng)，這不但可以降低電網(wǎng)的峰值負(fù)荷，有利于電網(wǎng)的安全運(yùn)行，還能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。1.2設(shè)計(jì)依據(jù)q/gdw 564-2010儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定q/gdw 676-2011儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)測(cè)試規(guī)范q/gdw 696-2011儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)運(yùn)行控制規(guī)范q/gdw 697-2011儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范1.2設(shè)計(jì)概述目前江蘇省電網(wǎng)的電力價(jià)格模型見下表 1-1：

3、表1-1 江蘇省電力價(jià)格政策（大工業(yè)非優(yōu)待類10kv）時(shí)區(qū)abcdef每天時(shí)間（時(shí)）088121215151717212124時(shí)間間隔（小時(shí)）8谷42平3平43平峰/谷峰峰銷售電價(jià)0.3221.1120.6670.6671.1120.667（元/kwh）由電網(wǎng)價(jià)格政策可以確定本峰谷電站儲(chǔ)能系統(tǒng)工作模式如下圖 1-1所示：浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者圖 1-1峰谷電站系統(tǒng)工作模式a時(shí)區(qū)：谷底區(qū)充電，工作8小時(shí)；b時(shí)區(qū)：峰值區(qū)放電，工作4小時(shí)；c時(shí)區(qū)：平值區(qū)停止工作；d時(shí)區(qū)：平值區(qū)充電，工作2小時(shí)；e時(shí)區(qū)：峰值區(qū)放電，工作4小時(shí)；f時(shí)區(qū)：平值區(qū)停止

4、工作，設(shè)備檢修。調(diào)峰儲(chǔ)能帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是充放電時(shí)的不同電價(jià)，如：電價(jià)峰值區(qū)電價(jià)谷底區(qū)=1.1120.322 =0.790元/kwh電價(jià)峰值區(qū)電價(jià)平值區(qū)=1.1120.667 =0.445元/kwh本峰谷儲(chǔ)能電站每天完成 2個(gè)充放電循環(huán)，即完成在低電價(jià)區(qū)蓄電、高電價(jià)區(qū)放電的過程。本項(xiàng)目的峰谷儲(chǔ)能電站的裝機(jī)功率為 500kw，裝機(jī)容量為 4mwh，儲(chǔ)能系統(tǒng)預(yù)期使用壽命 5000次。浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者二、系統(tǒng)電氣拓?fù)鋱D本儲(chǔ)能電站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為 4mwh，裝機(jī)功率為 500kw。本方案設(shè)計(jì) 500kw ges-500/500-4125型

5、 4通道的儲(chǔ)能雙向變流器 1臺(tái)，每 1條通道分別接入 1mwh單元儲(chǔ)能模塊（bms系統(tǒng)+電池系統(tǒng)），總計(jì) 4mwh電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)電氣拓?fù)鋱D如下圖 2-1所示：ac 400v隔離變后臺(tái)監(jiān)控rs485500kw pcs(4通道)125kw通道125kw通道125kw通道125kw通道rs485電池+bms電池+bms電池+bms電池+bms電池+bms電池+bms電池+bms電池+bms電池單元 1#電池單元 2#電池單元 3#電池單元 4#電池單元 5#電池單元 6#電池單元7#電池單元8#圖 2-1峰谷儲(chǔ)能電站系統(tǒng)拓?fù)鋱D浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決

6、方案領(lǐng)導(dǎo)者三、系統(tǒng)電氣主接線本系統(tǒng)由 1套 在電氣上完全獨(dú)立的 500kw/4mwh 儲(chǔ)能系在 400v 交流側(cè)并聯(lián)構(gòu)成。8組676v/1000ah 儲(chǔ)能型鉛炭電池組通過電纜分2路獨(dú)立接入直流配電柜，通過電池組的熔絲、斷路器及直空接觸器保護(hù)，然后分別獨(dú)立接入 1個(gè)125kw 通道pcs直流側(cè)。這一設(shè)計(jì)方案在電氣結(jié)構(gòu)上完全杜絕了電池組的并聯(lián)，消除了由于并聯(lián)可能導(dǎo)致的電池組間環(huán)流的產(chǎn)生。儲(chǔ)能系統(tǒng)整體聯(lián)接方案，電池組間內(nèi)部通過銅排連接。電池組至直流配電柜通過電纜連接，電纜通過底部電纜溝進(jìn)入直流配電柜。直流配電柜至 pcs采用電纜經(jīng)由電纜溝接入pcs直流側(cè)輸入斷路器。圖3-1儲(chǔ)能電站系統(tǒng)電氣主連接圖浙

7、江南都電源動(dòng)力股份有限公司 版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者四、系統(tǒng)通信方案設(shè)備間通信，每個(gè)bmm管理 24只單體蓄電池，每組電池共計(jì) 14臺(tái) bmm，每組蓄電池管理系統(tǒng)包含一臺(tái)蓄電池組控制模塊和蓄電池組管理系統(tǒng)，bmm和蓄電池組控制模塊之間通過 can總線聯(lián)結(jié)通信。蓄電池管理系統(tǒng)（bms）將采集到的電池單體和電池組的電壓、電流、溫度、soc、soh等信息通過 modbus rs485通訊接口以太網(wǎng)送至 pcs與就地監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，pcs通過以太網(wǎng)與就地監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信。就地監(jiān)控系統(tǒng)與儲(chǔ)能電站監(jiān)控中心通過光纖以太網(wǎng)進(jìn)行通信。bms系統(tǒng)弱電走線與直流線路分開，減少干

8、攏，弱電線路通過鐵質(zhì)線管引至直流配電柜或采用帶屏蔽層電纜。bms通信線纜經(jīng)由電纜溝，通過鐵質(zhì)線管引入 pcs和儲(chǔ)能系統(tǒng)就地監(jiān)控系統(tǒng)。圖 4-1儲(chǔ)能電站系統(tǒng)通訊方案浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司版權(quán)所有 五、系統(tǒng)配置方案本項(xiàng)目?jī)?chǔ)能系統(tǒng)成組方案如下：名稱成組單元設(shè)備組成詳圖容量采用2v1000ahrexc能量型鉛炭電池2v1000ah2kwh單體蓄電池簇24只2v1000ahrexc能量型鉛炭電池串聯(lián)組成一簇，配備一臺(tái)蓄電池監(jiān)控模塊。48v1000h48kwh電池簇蓄電池簇監(jiān)控單元bmm電池組單元一組電池組單元由14簇電池組串聯(lián)組成，配備一臺(tái)蓄電池組控制單元672v/1000ah0.5mwh電池組單

9、元電池組控制單元bmu8組電池組單元獨(dú)立分8路接入一臺(tái)500kw/4m電池組單元500kw/4mwhwh儲(chǔ)能系 500kw pcs構(gòu)統(tǒng)單元成一組儲(chǔ)能單元，配備一臺(tái)直流配電柜。 分布式能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者電池管理系統(tǒng)bms，500kw，pcs直流配電柜bmspcs儲(chǔ)能系統(tǒng)單元1套500kw/4mwh500kw/4m儲(chǔ)能系統(tǒng)單元wh儲(chǔ)能系500kw/4mwh并聯(lián)構(gòu)成統(tǒng)500kw/4mwh儲(chǔ)能系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者六、集裝箱安裝方案6.1 安裝位置本項(xiàng)目南通市施壯化工有限公司，公司工廠的配電房附件大片空地可用于安裝 4

10、mwh儲(chǔ)能電站設(shè)備，目測(cè)尺寸可滿足。圖中為項(xiàng)目安裝位置。本項(xiàng)目安裝位置圖6-1廠區(qū)三維示意圖6.2 系統(tǒng)設(shè)備安裝6.2.1安裝方式1）pcs采用集裝箱式安裝。500kw pcs設(shè)備（功率柜和隔離變壓柜）安裝在一個(gè)20呎集裝箱柜里，集裝箱重約9000kg。2）bms和電池組成的電池系統(tǒng)采用集裝箱式安裝，安裝在 4個(gè) 40呎集裝箱柜里，集裝箱重約?。6.2.2安裝占地面積、承重、抗震：1）儲(chǔ)能電站系統(tǒng)共5個(gè)集裝箱，其中含4個(gè)電池集裝箱和1個(gè)pcs集裝箱，5個(gè)集裝2箱安裝總重約73000kg，總占地面積約為203m。2）抗震電池柜架設(shè)計(jì)，可承受8烈度以上地震，震后電池?zé)o變形、漏液、裂紋；電池支架、連

11、接系統(tǒng)等無(wú)明顯變形、松動(dòng)。6.2.3安裝布局圖詳細(xì)見下圖2.浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司版權(quán)所有 圖6-2儲(chǔ)能電站集裝箱安裝布局示意圖 分布式能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者圖6-2電站中電池系統(tǒng)集裝箱安裝布局示意圖浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者七、安裝改造方案環(huán)境要求：地面：水泥。支撐：槽鋼（地溝），使用槽鋼制作穩(wěn)屏的底架，有條件哇地溝，無(wú)條件直接固定在水泥地面。配線：電纜、動(dòng)力電纜穿管或槽鋼。通風(fēng)：自然通風(fēng)，集裝箱體設(shè)計(jì)時(shí)加裝熱管理系統(tǒng)時(shí)已考慮。消防：氣體滅火劑、泡沫滅火器。動(dòng)力母線：穿管，預(yù)埋。浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司版權(quán)所有 分布式

12、能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者八、項(xiàng)目投資概算設(shè)備材料及成本預(yù)算（a）序單價(jià)價(jià)格（萬(wàn)元）名稱/規(guī)格數(shù)量備注號(hào)pcs柜(含隔離變壓)規(guī)格：ac0.4kv，500kva，儲(chǔ)能雙向逆變器11臺(tái)50.0鉛炭電池2688個(gè)2430.1含連接線規(guī)格：gfm-1000rc, 231282408電池架224個(gè)3規(guī)格： mm, 8層；蓄電池連接電纜規(guī)格：100mm，90mm5376個(gè)200a，兩端壓接線鼻子42bms控制柜規(guī)格：2060600400mm567894面8個(gè)4.88.0電池管理系統(tǒng)主控型號(hào)：bmu電池管理系統(tǒng)從控型號(hào)：bmm采樣線112個(gè)22.440.05m2480集裝箱（電池）規(guī)格：45呎,

13、1371624382896mm4個(gè)含空調(diào)、配電、消防交流配電柜1個(gè)規(guī)格：標(biāo)準(zhǔn)屏柜5.0（a）合計(jì)560.3單位：萬(wàn)元監(jiān)控設(shè)備（b）：價(jià)格（萬(wàn)元）序號(hào)名稱/規(guī)格單價(jià)數(shù)量備注計(jì)算機(jī)121臺(tái)1套0.85規(guī)格：監(jiān)控軟件規(guī)格：（b）合計(jì)5.8單位：萬(wàn)元其他相關(guān)費(fèi)用（c）價(jià)格（萬(wàn)元）序號(hào)名稱/規(guī)格單價(jià)數(shù)量備注1施工費(fèi)用1項(xiàng)20.0設(shè)備費(fèi)的 5%浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者23運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)電池運(yùn)費(fèi)1項(xiàng)1項(xiàng)2.02.0每年（c）合計(jì)24.0單位：萬(wàn)元浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者九、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)收益分析峰谷電站儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量 500kw/4mwh；循環(huán)一天的階段電量計(jì)算（電網(wǎng)側(cè)）：雙向逆變器充放電效率：98%一般儲(chǔ)能用鉛酸電池的充放電效率：90%（因?yàn)槌浞烹妳^(qū)間均在轉(zhuǎn)化效率最大區(qū)間，因此按 90%計(jì)算）（1）電站的年度電費(fèi)收益：2631.5元300天= 78.945萬(wàn)元/年（2）設(shè)備殘值收益：鉛炭電池失效