儲(chǔ)能行業(yè)市場(chǎng)前景及投資研究報(bào)告-移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成與發(fā)展-培訓(xùn)課件

移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成與發(fā)展一二三四移動(dòng)儲(chǔ)能背景需求移動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀集成關(guān)鍵技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向五平高儲(chǔ)能工作成果移動(dòng)儲(chǔ)能背景需求一、移動(dòng)儲(chǔ)能背景需求現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力的依賴性日益增強(qiáng)，用電需求的迅猛增長(zhǎng)，新型儲(chǔ)能產(chǎn)品應(yīng)用需求越來(lái)越多?？梢苿?dòng)移動(dòng)不便無(wú)法移動(dòng)一、移動(dòng)儲(chǔ)能背景需求移工程供電汽車救援系線路檢修搶險(xiǎn)救災(zāi)一、移動(dòng)儲(chǔ)能背景需求移重要賽事重要會(huì)議系重要負(fù)荷不停電檢修一、移動(dòng)儲(chǔ)能背景需求問(wèn)題三運(yùn)行損耗過(guò)高?

長(zhǎng)期空載；?

無(wú)功補(bǔ)償效果差；?

電壓過(guò)高或過(guò)低。問(wèn)題二

供電不可靠問(wèn)題一

電壓合格率低?

保護(hù)不精確，不完善，越級(jí)跳閘導(dǎo)致大面積停電，故障查找排除困難。?

電壓不穩(wěn)，燒毀設(shè)備并增大損耗。?

供電半徑過(guò)長(zhǎng)，用戶電壓低。存在問(wèn)題問(wèn)題四

自然條件差?

受臺(tái)風(fēng)暴雨影響，非計(jì)劃停電頻繁。?

偏遠(yuǎn)山區(qū)供電條件苛刻。一、移動(dòng)儲(chǔ)能背景需求針對(duì)配電網(wǎng)存在的問(wèn)題，增配移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)以下功能：延緩配網(wǎng)擴(kuò)容：降低運(yùn)行損耗：針對(duì)季節(jié)性負(fù)荷的配電臺(tái)區(qū)變，進(jìn)行削峰填谷，調(diào)整負(fù)荷曲線，可延緩配電網(wǎng)擴(kuò)容?？舍槍?duì)變壓器負(fù)荷曲線，進(jìn)行削峰填谷，無(wú)功條件，穩(wěn)定電壓，降低負(fù)載率，節(jié)能。移系提升供電可靠性：提高電能質(zhì)量：進(jìn)行容量管理，降低跳閘次數(shù)；同時(shí)惡劣天氣后可臨時(shí)供電，提升供電可靠性。針對(duì)變壓器電壓不穩(wěn)，三相不平衡等問(wèn)題，儲(chǔ)能可進(jìn)行無(wú)功調(diào)整，提供電能質(zhì)量。移動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀二、移動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀預(yù)裝的電能存儲(chǔ)設(shè)備，通過(guò)儲(chǔ)能變流器可進(jìn)行循環(huán)電能存儲(chǔ)、釋放的可移動(dòng)特性的系統(tǒng)。分為分離型移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)、一體型移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。可吊裝集裝箱車載方艙分體式移動(dòng)儲(chǔ)能一體型用電儲(chǔ)能二、移動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀技術(shù)特點(diǎn)采用UPS架構(gòu)的移動(dòng)儲(chǔ)能，串聯(lián)進(jìn)回路中，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載不間斷供電。優(yōu)點(diǎn)架構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，集成方便，操作簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)功能受限于UPS，與電池兼容性差，不具備能量回饋功能，較少具備離網(wǎng)冷啟動(dòng)功能，成本較高。發(fā)展方向：①提升UPS產(chǎn)品的功能，搭建UPS主回路，提高系統(tǒng)整體性能；②降低成本，提高容量。河南400kW/200kWhUPS電源車項(xiàng)目二、移動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀技術(shù)特點(diǎn)采用STS架構(gòu)的移動(dòng)儲(chǔ)能，儲(chǔ)能并聯(lián)進(jìn)回路中，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載不間斷供電，冷啟動(dòng)等功能。優(yōu)點(diǎn)架構(gòu)簡(jiǎn)單，集成方便，操作簡(jiǎn)單，功能全面，成本較低。缺點(diǎn)并離網(wǎng)啟動(dòng)依靠STS，存在失效風(fēng)險(xiǎn)；容量有限，接入電源電能質(zhì)量有一定要求。發(fā)展方向：①研發(fā)大容量STS，提升產(chǎn)品可靠性；②提升變流器軟件算法，電能質(zhì)量耐受能力和軟件適配能力。陜西500kW/500kWh移動(dòng)儲(chǔ)能電源車項(xiàng)目二、移動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀技術(shù)特點(diǎn)采用UPS架構(gòu)進(jìn)行解構(gòu)的移動(dòng)儲(chǔ)能，儲(chǔ)能串聯(lián)進(jìn)回路中，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載不間斷供電，冷啟動(dòng)、直接輸出直流、直流補(bǔ)電等功能。優(yōu)點(diǎn)功能全面，補(bǔ)電方便，接口豐富，單艙容量大，響應(yīng)速度快。缺點(diǎn)操作邏輯復(fù)雜，成本較高發(fā)展方向：①提升EMS控制功能，集合多模式控制邏輯；②降低成本，提升容量。平高250kW/500kWh移動(dòng)儲(chǔ)能方艙二、移動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀010203上海電力公司示范項(xiàng)目福建龍巖示范項(xiàng)目江蘇電科院示范項(xiàng)目2013年已投運(yùn)100kW/200kWh移動(dòng)式供電系統(tǒng)已在上海漕溪站進(jìn)行示范應(yīng)用，主要用于提高電網(wǎng)供電能力以及應(yīng)急保障能力2014年已投運(yùn)100kW/200kWh移動(dòng)式儲(chǔ)能電站，主要用于提高電網(wǎng)供電能力，保障重要負(fù)荷用電，在青奧會(huì)保電中發(fā)揮巨大作用2017年已投運(yùn)250kW/250kWh在線式移動(dòng)儲(chǔ)能供電系統(tǒng)1套，主要用于提高供電系統(tǒng)的應(yīng)急響應(yīng)和供電保障能力040506浙江電力公司示范項(xiàng)目河南電力公司示范項(xiàng)目山西朔州移動(dòng)應(yīng)急方艙2020年已投運(yùn)3臺(tái)400kVA/200kWh移動(dòng)UPS電源車，用于疫情保電，重要會(huì)議保電工作。2021年已投運(yùn)8臺(tái)500kW/732kWh移動(dòng)儲(chǔ)能艙，在配電臺(tái)區(qū)側(cè)儲(chǔ)能，提高配電變壓器的供電能力，改善電能質(zhì)量。2022年已投運(yùn)2臺(tái)500kW/1300kWh移動(dòng)應(yīng)急方艙，用于疫情保電，重要會(huì)議保電，重卡和新能源車充電、道路救援工作。集成關(guān)鍵技術(shù)三、集成關(guān)鍵技術(shù)移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)功能豐富，應(yīng)用廣泛，是替代柴油發(fā)電車的不二之選，主要由以下需求：可實(shí)現(xiàn)負(fù)載不間斷供電，可不停電檢修，來(lái)電后自動(dòng)切回電網(wǎng)供電。先進(jìn)可軟件調(diào)整PCS功能，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量、無(wú)功調(diào)節(jié)、延緩擴(kuò)容等復(fù)雜功能，應(yīng)用場(chǎng)景豐富移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)采用電化學(xué)電池、飛輪等技術(shù)路線，在使用時(shí)，不產(chǎn)生廢氣、噪聲小，且無(wú)需單獨(dú)加油，耗能小需求分析多功能環(huán)保靈活可離網(wǎng)運(yùn)行，可并網(wǎng)運(yùn)行，結(jié)構(gòu)型式可分離式、一體型。輸入、輸出交直流均可，使用靈活。三、集成關(guān)鍵技術(shù)移動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)品功能先進(jìn)，有較多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有一定困難需要克服：結(jié)構(gòu)與抗振安全與控制續(xù)航問(wèn)題l

道路運(yùn)輸四級(jí)公里20-30km/h，高速公路不低于60-70km/h，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)路況更差，能否滿足運(yùn)輸需要？l

三維顛簸振動(dòng)，且多次重復(fù)運(yùn)輸振動(dòng)，結(jié)構(gòu)是否產(chǎn)品疲勞？l

鋰電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)存在，如何保證儲(chǔ)能安全穩(wěn)定？l

電池電量有限，如何在電量用盡且電網(wǎng)來(lái)電前找到合適的能量補(bǔ)充？l

運(yùn)輸狀態(tài)疊加下，同時(shí)不運(yùn)行狀態(tài)下，消防如何考慮？l

增加續(xù)航時(shí)，是否影響正常供電？l

運(yùn)行時(shí)環(huán)境溫度多變，如何保證電芯安全？l

缺乏振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)管，如何測(cè)試是否滿足要求？三、集成關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)環(huán)保、先進(jìn)、多功能等要求的前提是做好拓?fù)浼霸O(shè)備的選擇。1、儲(chǔ)能電池選擇鉛酸電池液流電池鎳氫電池。。。磷酸鐵鋰電池飛輪儲(chǔ)能電池三、集成關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)環(huán)保、先進(jìn)、多功能等要求的前提是做好拓?fù)浼霸O(shè)備的選擇。2、主要拓?fù)溥x擇STS架構(gòu)交直流混合架構(gòu)UPS架構(gòu)三、集成關(guān)鍵技術(shù)1、型式優(yōu)化傳統(tǒng)移動(dòng)電源車：車艙一體化設(shè)計(jì)，以機(jī)動(dòng)車為牽引，將集成有電池系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)貨車箱體固定在機(jī)動(dòng)車底盤上，艙隨車走，無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車輛的最有效利用。屬性為車，改造、交易流程繁瑣，較為困難。傳統(tǒng)移動(dòng)電源車移動(dòng)儲(chǔ)能方艙：車艙分離設(shè)計(jì)，基于液壓主動(dòng)平衡技術(shù)，可選配用于移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的自卸式艙體設(shè)計(jì)方案，可實(shí)現(xiàn)車艙自動(dòng)分離，提高了機(jī)動(dòng)車輛的利用效率。屬性為車+貨物，手續(xù)便捷。移動(dòng)儲(chǔ)能方艙三、集成關(guān)鍵技術(shù)2、抗振優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題：電池模塊基本為剛性連接，抗振性差。優(yōu)化：采用絕緣泡棉替代PC絕緣片，提高電池模塊抗振能力。電池模塊0.5mm厚度PC：u形變量小u

減振效果差u

導(dǎo)熱差PC絕緣片2.5mm厚度泡棉：u

彈性好u

減振效果好電池模塊絕緣和減振設(shè)計(jì)絕緣泡棉三、集成關(guān)鍵技術(shù)2、抗振優(yōu)化設(shè)計(jì)電池簇問(wèn)題：電池簇重量大、重心高、易傾倒。優(yōu)化：一是電池架背部橫梁上設(shè)計(jì)有限位銷結(jié)構(gòu)；二是電池模塊采用4點(diǎn)固定；三是各電池簇相互支撐構(gòu)成整體固定在艙體底部槽鋼上。電池簇支撐電池架三、集成關(guān)鍵技術(shù)2、抗振優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題：儲(chǔ)能方艙荷載大，運(yùn)輸路況復(fù)雜。優(yōu)化：一是通過(guò)四橫、四縱、四豎共計(jì)12根方管焊接在8個(gè)角件上構(gòu)成穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)；二是艙體底部在橫縱梁之間設(shè)計(jì)網(wǎng)狀槽鋼；三是移動(dòng)儲(chǔ)能方艙內(nèi)部設(shè)備均采用底部螺栓固定方式，將各柜體底部四角均固定在網(wǎng)狀槽鋼上。儲(chǔ)能方艙集裝箱框架結(jié)構(gòu)儲(chǔ)能方艙內(nèi)部設(shè)備三、集成關(guān)鍵技術(shù)1、模式切換技術(shù)u

保證各儲(chǔ)能單元電量充足u

負(fù)荷需求響應(yīng)控制u

無(wú)功補(bǔ)償并網(wǎng)運(yùn)行離網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行工況u

協(xié)調(diào)各儲(chǔ)能出力，防止過(guò)放u

保證對(duì)負(fù)荷可靠供電并離網(wǎng)切換離并網(wǎng)切換u

實(shí)現(xiàn)不同模式的無(wú)縫切換u

提高對(duì)負(fù)荷供電的可靠性動(dòng)態(tài)三、集成關(guān)鍵技術(shù)2、多機(jī)并聯(lián)控制管理技術(shù)通過(guò)EMS對(duì)多臺(tái)設(shè)備的通訊和同步控制，使用VSG或主從控制模式，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)儲(chǔ)能集群并聯(lián)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制。并網(wǎng)運(yùn)行諧振問(wèn)題離網(wǎng)運(yùn)行環(huán)流問(wèn)題?

并網(wǎng)模式下，儲(chǔ)能變流器輸出電流

?

離網(wǎng)模式下，各儲(chǔ)能變流器以電壓源并中高次諧波與系統(tǒng)諧振頻率相同時(shí)會(huì)發(fā)生諧振。多臺(tái)儲(chǔ)能變流器的耦合關(guān)系會(huì)導(dǎo)致震蕩加劇，引起系統(tǒng)停機(jī)。聯(lián)方式運(yùn)行，由于儲(chǔ)能變流器模塊間的參數(shù)差異，會(huì)引起環(huán)流和功率不均分問(wèn)題，造成系統(tǒng)失穩(wěn)停機(jī)。三、集成關(guān)鍵技術(shù)控制柜1、產(chǎn)品集成all

in

one電氣柜直流充電樁風(fēng)道消防柜

電池簇

控制柜電氣柜直流充電樁風(fēng)道空調(diào)20尺預(yù)制艙電池簇儲(chǔ)能變流器交流充電樁儲(chǔ)能系統(tǒng)布局設(shè)計(jì)?

模塊化設(shè)計(jì)?

分級(jí)管理?

快速接入?

強(qiáng)弱電隔離?

集成方便?

管理可靠?

使用便捷?

抗干擾強(qiáng)儲(chǔ)能變流器電池簇直流充電樁電池模塊+高壓箱儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、集成關(guān)鍵技術(shù)2、消防安全設(shè)計(jì)以全氟己酮自動(dòng)滅火裝置為主體，配置干粉滅火器；室內(nèi)燈具、插座等元器件均采用防爆型，設(shè)有溫感和煙感探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、聲光報(bào)警器等，接入消防監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)狀況的監(jiān)視、火災(zāi)事故的及時(shí)處理。全氟己酮滅火系統(tǒng)：u

可靠的預(yù)警防護(hù)系統(tǒng)u

高效的事故處置機(jī)制u

完備的安全防護(hù)設(shè)計(jì)?

滅火速度快、效率高?

電絕緣性好?

環(huán)境友好消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、集成關(guān)鍵技術(shù)3、集成安裝這是我們集成的250kW/500kWh集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)樣機(jī)。這是儲(chǔ)能系統(tǒng)樣機(jī)集成過(guò)程，目前我司具備電芯入廠到成品出廠全部能力。艙體加工充電樁集成配電柜集成電氣柜集成PCS模塊集成儲(chǔ)能系統(tǒng)集成三、集成關(guān)鍵技術(shù)測(cè)試項(xiàng)目容量測(cè)試結(jié)果514.58kWh4×60kW4、性能測(cè)試技術(shù)依據(jù)GB/T36548-2018《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)直流輸出功率測(cè)試規(guī)范》，委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)完成移動(dòng)儲(chǔ)能方艙性能測(cè)試。直流穩(wěn)壓精度直流穩(wěn)流精度交流輸出功率-0.07%（-0.91~0.54）%250kW取得移動(dòng)儲(chǔ)能方艙性能檢測(cè)報(bào)告。總電流諧波畸變率總電壓諧波畸變率≤3.168%≤2.092%未來(lái)發(fā)展方向四、未來(lái)發(fā)展方向受限于產(chǎn)品選型，目前單臺(tái)移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)一般不大于500kW，容量不大于1.5MWh，電壓等級(jí)多為400V。在儲(chǔ)能設(shè)備迅速更新?lián)Q代的未來(lái)，將高壓直流產(chǎn)品、外圍護(hù)方案、高能量密度的電池等應(yīng)用于移動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)品，研制出規(guī)模更大的移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)將是未來(lái)的發(fā)展方向。四、未來(lái)發(fā)展方向兼容兩種應(yīng)急電源的功能，以適應(yīng)更多的應(yīng)用場(chǎng)景。例如：在傳統(tǒng)UPS電源拓?fù)涞牟煌恢迷黾幼詣?dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，會(huì)起到不同的作用，而增加到輸入端和旁路端，更容易實(shí)現(xiàn)拓?fù)涞撵`活變換。不間斷電源

UPS：AC市電與AC負(fù)載通緊急電源

STS：AC市電與AC負(fù)載接入混合式：兼容兩種架構(gòu)，在交流側(cè)、過(guò)DC儲(chǔ)能隔離開，實(shí)現(xiàn)保供電零間斷。自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能快速投入。

直流側(cè)均進(jìn)行解構(gòu)，拓?fù)涓屿`活。后備式、在線式ATS式、STS式混合式四、未來(lái)發(fā)展方向移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)功能多，技術(shù)先進(jìn)，環(huán)保，但沒(méi)有相應(yīng)的商業(yè)模式，多為示范項(xiàng)目。未來(lái)可探索移動(dòng)儲(chǔ)能針對(duì)助力運(yùn)維、保電、臨時(shí)供電等場(chǎng)景，采用租賃、提供能源服務(wù)等商業(yè)模式，探索移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的商業(yè)化道路。直接購(gòu)置商業(yè)模式租

賃平高儲(chǔ)能工作成果五、平高儲(chǔ)能工作成果集團(tuán)先后在北京、天津、河南、江蘇、浙江、廣東、山東、陜西、西藏、黑龍江、青海等全國(guó)多個(gè)省市建設(shè)運(yùn)營(yíng)超過(guò)11.7GWh的儲(chǔ)能項(xiàng)目。五、平高儲(chǔ)能工作成果吉瓦時(shí)儲(chǔ)能產(chǎn)品集成經(jīng)歷，滿足項(xiàng)目個(gè)性化需