2015年6月3日,由國家能源局指導、中關村儲能產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟(CNESA)與杜塞爾多夫展覽(上海)有限公司共同主辦的“儲能國際峰會2015”在北京召開。在“2015分布式光伏與儲能系統(tǒng)論壇及島嶼能源國際會議”平行分論壇,陽光電源股份有限公司事業(yè)部市場總監(jiān)張彥虎博士發(fā)表題為《大功率儲能逆變器應用技術及發(fā)展趨勢分析》的主題演講,以下為演講內容:
陽光電源股份有限公司事業(yè)部市場總監(jiān) 張彥虎:
儲能系統(tǒng)應用廣泛
儲能的作用實際是在時間和空間上對能量進行搬移。目的是給生活、工作、系統(tǒng)帶來便利、收益、穩(wěn)定、質量可靠性等。
儲能用途非常廣??梢苑€(wěn)定電力供應,對電能進行有效利用。在電能質量有瞬間沖擊的情況下,改善用電設備的電能品質。儲能系統(tǒng)應用范圍也非常廣,發(fā)、輸、配、用四個大環(huán)節(jié)均有涉及,尤其是分布式發(fā)電被廣泛應用,在用電側、發(fā)電端、分布式發(fā)電和用電緊密聯(lián)系起來之后,更需要我們把儲能和分布式能源結合起來。從逆變器角度來看,主要有四大類應用場景。
一是對可再生能源進行平滑。很多可再生能源有間歇性、波動性等負面的特征。通過利用儲能逆變器的快速相應能力可以讓頻率和電壓更加穩(wěn)定,為電網(wǎng)的穩(wěn)定做出貢獻。儲能按響應時間可分為秒級、分鐘級、小時級三類。秒級的作用主要在于減少波動性,分鐘級則為了平滑,小時級的儲能是用來解決分布式光伏電站里面的限發(fā)問題,使不能并網(wǎng)的能量先儲存起來,可以并網(wǎng)的時候再發(fā)上去。利用儲能設備的快速響應能力可以更有效,更快速的讓電網(wǎng)重新達到穩(wěn)定。
二是在無電區(qū)建立新能源儲能。可將過去的補充柴油發(fā)電機變成混合式微網(wǎng),甚至完全由可再生能源、儲能、負荷、能量管理組成獨立運行的微網(wǎng)。在無電區(qū),柴油機被廣泛應用。污染大,有噪音,成本高,通過建立風光采儲多能源微電網(wǎng)可以減少或者摒棄柴油機在無電區(qū)的供電。常見的孤島或無電區(qū)的微網(wǎng)有兩類,一是交流母線,易擴容。一是混合母線。我們建議使用直流、交流混合母線的解決方案。
三是針對澳大利亞、德國這些國家,儲能的應用可以解決電網(wǎng)用電和反饋到電網(wǎng)、電價倒掛、谷峰電價差異大的問題。在德國,是為了提高自發(fā)自用率,澳大利亞則盡量的去使用谷峰電價差。
第四個大類是孤島模式下控制電網(wǎng)的電壓和頻率。過去儲能逆變器有10K、20K、30K等不同種類,隨著市場的發(fā)展,儲能的種類愈多。一方面是互用的,既國外的兩個國家的互用市場。一方面是我國和美國的工業(yè)化、工商業(yè)應用的儲能市場。該市場相對較大,功率負荷也較大。2015年推出的一兆瓦儲能逆變器,是國內功率最高的逆變器。
儲能逆變器的分類及應用
現(xiàn)在市場上儲能設備越來越多,為了能更好的兼容、適應、匹配不同的類型,儲能逆變的類型也越來越多。儲能逆變器必須和電力系統(tǒng)的標準協(xié)議保持一致,遵守已有的標準通訊協(xié)議。我們在下指令時,逆變器必須具備融合、解釋、理解、調度的能力,分析無功還是有功。
儲能系統(tǒng)的應用之一是幫助電網(wǎng)穩(wěn)定頻率和電壓,當電網(wǎng)在出現(xiàn)故障或將要出現(xiàn)故障時,逆變器必須承擔對電網(wǎng)的友好支撐,幫助電網(wǎng)更加穩(wěn)定。逆變器是基于電子技術的,有快速響應能力,主要體現(xiàn)在兩方面。一是充放電轉換是否足夠快。二是在待轉和卸載時,儲能逆變器必須要有快速的響應能力。為了節(jié)省整個儲能系統(tǒng)的成本,過去的儲能逆變器,擴容時需要在分裂式變壓器交流側進行并聯(lián)和擴容。我們追求,在傳統(tǒng)變壓器的基礎上,交流側盡量擴展更多臺的儲能逆變器,順勢承受更大的短時擴展能力。
逆變器在孤島微網(wǎng)里承擔虛擬電網(wǎng)的作用。柴油機的電網(wǎng)建立電壓源式電源和弱電網(wǎng)并聯(lián)時必須具有慣性,使其速度變慢,因此,儲能逆變器必須加入虛擬的慣性環(huán)節(jié)。使用虛擬同步技術以后,在調頻時,頻率更穩(wěn)定,變得節(jié)約,頻率的網(wǎng)上擴充幅度會變得很小。
儲能逆變器向集裝箱式發(fā)展,集中度越來越高,儲能單元和環(huán)網(wǎng)柜集中在一個集裝箱體內方便運輸和移動。如在我國西北地區(qū),如要實現(xiàn)限電分布式地面電站的限發(fā),只需將根據(jù)使用情況隨時移動裝載有儲能逆變器的車輛即可。
儲能逆變器能量管理的算法日趨完善,可以設定以蓄電池的循環(huán)壽命最長為目標,以二氧化碳的減排為目標,以柴油機功率最短為目標等等,或某幾個綜合起來做優(yōu)化亦可。能量管理優(yōu)化時發(fā)電側預測功能十分關鍵,尤其是適合于小時級的能量搬移。陽光電源在儲能應用也成績斐然??商峁膬δ軉卧δ苣孀兤?、儲能系統(tǒng)到整個系統(tǒng)方案的儲能設備和儲能解決方案。
以上就是我的講話內容,謝謝大家。
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