化工公司企業(yè)級峰谷儲能電站系統(tǒng)解決方案

1、 分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導者如東化工園施壯化工有限公司企業(yè)級峰谷儲能電站系統(tǒng)解決方案編制：審核：批準：2015年10月浙江南都電源動力股份有限公司浙江南都電源動力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導者目錄一、項目概述.31.1項目背景.31.2設計依據(jù).31.2設計概述.3二、系統(tǒng)電氣拓撲圖.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)設備安裝.10七、安裝改造方案.13八、項目投資概算.14九、項目經(jīng)濟收益分析.16浙江南都電源動力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解

2、決方案領(lǐng)導者企業(yè)級儲能電站系統(tǒng)解決方案一、項目概述1.1項目背景該項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能元件，在電力處于“谷”時段蓄電，在電力處于“峰”時段放電，實現(xiàn)電力削峰填谷，調(diào)節(jié)用戶側(cè)需求響應，這不但可以降低電網(wǎng)的峰值負荷，有利于電網(wǎng)的安全運行，還能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。1.2設計依據(jù)q/gdw 564-2010儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定q/gdw 676-2011儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)測試規(guī)范q/gdw 696-2011儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)運行控制規(guī)范q/gdw 697-2011儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范1.2設計概述目前江蘇省電網(wǎng)的電力價格模型見下表 1-1：

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

4、工作，設備檢修。調(diào)峰儲能帶來的經(jīng)濟效益是充放電時的不同電價，如：電價峰值區(qū)電價谷底區(qū)=1.1120.322 =0.790元/kwh電價峰值區(qū)電價平值區(qū)=1.1120.667 =0.445元/kwh本峰谷儲能電站每天完成 2個充放電循環(huán)，即完成在低電價區(qū)蓄電、高電價區(qū)放電的過程。本項目的峰谷儲能電站的裝機功率為 500kw，裝機容量為 4mwh，儲能系統(tǒng)預期使用壽命 5000次。浙江南都電源動力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導者二、系統(tǒng)電氣拓撲圖本儲能電站系統(tǒng)的設計裝機容量為 4mwh，裝機功率為 500kw。本方案設計 500kw ges-500/500-4125型

5、 4通道的儲能雙向變流器 1臺，每 1條通道分別接入 1mwh單元儲能模塊（bms系統(tǒng)+電池系統(tǒng)），總計 4mwh電池儲能系統(tǒng)。該系統(tǒng)電氣拓撲圖如下圖 2-1所示：ac 400v隔離變后臺監(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峰谷儲能電站系統(tǒng)拓撲圖浙江南都電源動力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決

6、方案領(lǐng)導者三、系統(tǒng)電氣主接線本系統(tǒng)由 1套 在電氣上完全獨立的 500kw/4mwh 儲能系在 400v 交流側(cè)并聯(lián)構(gòu)成。8組676v/1000ah 儲能型鉛炭電池組通過電纜分2路獨立接入直流配電柜，通過電池組的熔絲、斷路器及直空接觸器保護，然后分別獨立接入 1個125kw 通道pcs直流側(cè)。這一設計方案在電氣結(jié)構(gòu)上完全杜絕了電池組的并聯(lián)，消除了由于并聯(lián)可能導致的電池組間環(huán)流的產(chǎn)生。儲能系統(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儲能電站系統(tǒng)電氣主連接圖浙

7、江南都電源動力股份有限公司 版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導者四、系統(tǒng)通信方案設備間通信，每個bmm管理 24只單體蓄電池，每組電池共計 14臺 bmm，每組蓄電池管理系統(tǒng)包含一臺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)、遠程后臺監(jiān)控系統(tǒng)，pcs通過以太網(wǎng)與就地監(jiān)控系統(tǒng)進行通信。就地監(jiān)控系統(tǒng)與儲能電站監(jiān)控中心通過光纖以太網(wǎng)進行通信。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和儲能系統(tǒng)就地監(jiān)控系統(tǒng)。圖 4-1儲能電站系統(tǒng)通訊方案浙江南都電源動力股份有限公司版權(quán)所有 五、系統(tǒng)配置方案本項目儲能系統(tǒng)成組方案如下：名稱成組單元設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組電池組單元獨立分8路接入一臺500kw/4m電池組單元500kw/4mwhwh儲能系 500kw pcs構(gòu)統(tǒng)單元成一組儲能單元，配備一臺直流配電柜。 分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導者電池管理系統(tǒng)bms，500kw，pcs直流配電柜bmspcs儲能系統(tǒng)單元1套500kw/4mwh500kw/4m儲能系統(tǒng)單元wh儲能系500kw/4mwh并聯(lián)構(gòu)成統(tǒng)500kw/4mwh儲能系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)浙江南都電源動力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導者六、集裝箱安裝方案6.1 安裝位置本項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儲能電站設備，目測尺寸可滿足。圖中為項目安裝位置。本項目安裝位置圖6-1廠區(qū)三維示意圖6.2 系統(tǒng)設備安裝6.2.1安裝方式1）pcs采用集裝箱式安裝。500kw pcs設備（功率柜和隔離變壓柜）安裝在一個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 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）儲能電站系統(tǒng)共5個集裝箱，其中含4個電池集裝箱和1個pcs集裝箱，5個集裝2箱安裝總重約73000kg，總占地面積約為203m。2）抗震電池柜架設計，可承受8烈度以上地震，震后電池無變形、漏液、裂紋；電池支架、連

11、接系統(tǒng)等無明顯變形、松動。6.2.3安裝布局圖詳細見下圖2.浙江南都電源動力股份有限公司版權(quán)所有 圖6-2儲能電站集裝箱安裝布局示意圖 分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導者圖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力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導者七、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，無條件直接固定在水泥地面。配線：電纜、動力電纜穿管或槽鋼。通風：自然通風，集裝箱體設計時加裝熱管理系統(tǒng)時已考慮。消防：氣體滅火劑、泡沫滅火器。動力母線：穿管，預埋。浙江南都電源動力股份有限公司版權(quán)所有 分布式

12、能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導者八、項目投資概算設備材料及成本預算（a）序單價價格（萬元）名稱/規(guī)格數(shù)量備注號pcs柜(含隔離變壓)規(guī)格：ac0.4kv，500kva，儲能雙向逆變器11臺50.0鉛炭電池2688個2430.1含連接線規(guī)格：gfm-1000rc, 231282408電池架224個3規(guī)格： mm, 8層；蓄電池連接電纜規(guī)格：100mm，90mm5376個200a，兩端壓接線鼻子42bms控制柜規(guī)格：2060600400mm567894面8個4.88.0電池管理系統(tǒng)主控型號：bmu電池管理系統(tǒng)從控型號：bmm采樣線112個22.440.05m2480集裝箱（電池）規(guī)格：45呎,

13、1371624382896mm4個含空調(diào)、配電、消防交流配電柜1個規(guī)格：標準屏柜5.0（a）合計560.3單位：萬元監(jiān)控設備（b）：價格（萬元）序號名稱/規(guī)格單價數(shù)量備注計算機121臺1套0.85規(guī)格：監(jiān)控軟件規(guī)格：（b）合計5.8單位：萬元其他相關(guān)費用（c）價格（萬元）序號名稱/規(guī)格單價數(shù)量備注1施工費用1項20.0設備費的 5%浙江南都電源動力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導者23運營維護費電池運費1項1項2.02.0每年（c）合計24.0單位：萬元浙江南都電源動力股份有限公司版權(quán)所有 分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導者九、項目經(jīng)濟收益分析峰谷電站儲能系統(tǒng)裝機容量 500kw/4mwh；循環(huán)一天的階段電量計算（電網(wǎng)側(cè)）：雙向逆變器充放電效率：98%一般儲能用鉛酸電池的充放電效率：90%（因為充放電區(qū)間均在轉(zhuǎn)化效率最大區(qū)間，因此按 90%計算）（1）電站的年度電費收益：2631.5元300天= 78.945萬元/年（2）設備殘值收益：鉛炭電池失效