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4月11日,由浙江省杭州市政府与中国改革报社《能源发展》周刊联合主办的“第四届中国光伏+创新发展论坛”在杭州拉开帷幕。
会上,西北勘测设计研究院新能源工程院储能项目设总严雄进行了《风光柴储在能源转型中的应用》的汇报。严雄表示:“电力网络规划除了要考虑供电负荷和源之间的距离,负荷重要性、可靠性,还要考虑以下三点:一、考虑配电变压器励磁涌流对系统稳定性的影响;二、考虑风光功率波动及不同负载下系统的稳定性,三、考虑暂稳态时的短路电流,线路末端电压降。”北极星太阳能光伏网、一起光伏APP对大会进行全程直播。
直播专题:第四届中国“光伏+”创新发展论坛
以下为发言实录:
严雄:各位领导、各位嘉宾,大家下午好!今天前面很多专家和领导对光伏+产业这个模式,给大家进行了介绍,我是从能源端,根据能源的组合形式给大家做一个介绍,我介绍的题目是《风光柴储在能源转型中的应用》,主要从四方面汇报:一是风光柴储项目的应用与推广,二是风光柴储电站作用及特点,三是关键技术,四是工程案例。
风光柴储项目的应用与推广
大环境和政策导向、特定环境。在2016年,摩洛哥世界气候大会时,100多个国家加入了巴黎协定,承诺通过减排行动来实现可持续发展,其中有47个国家承诺在2030-2050年间把他们的可再生能源提升到100%。2018年是比较重要的一年,是贯彻落实党的十九大精神的开局之年,同时也是实施“十三五”规划的承上启下一年,这一年国家能源局出台了《2018年能源工作指导意见》,在这当中指导方针和主要目标提到了两个重点:一是更加注重绿色低碳发展,希望在2018年底,国家非化石能源耗量占比占到总能源消耗的14.5%。二是更加注重提高能源系统效率,在这里面提高了能源的存储和输送。在这个指导意见当中,大家可以继续关注一下,还有两个地方,第一个是说加快能源领域军民融合深度发展,另外,对能源发展的新动力,也提到了可再生能源和储能相结合的发展模式。一个项目要落地,除了可行性研究和政策以外,最大的特点就是要关注它的特定环境,我们在以往的项目中,为什么要推风光柴储能源模式,就是这个地方非常偏远,电网拉过去以后,一是投资比较大,二是线损比较大,三是工作量比较大,还有就是偏远地区有可能有自己的供电体系,一般就是柴油发电机,但是它的供电时间是不保证的,一天可能就是几个时间点上供电,三就是能源保障。
我们知道风电和光伏能源密度低,稳定性差,独立的光伏电站或者风电厂的能源输出具有不稳定性,但是这两种能源存在时空上的互补,可以基于这种能源的互补,辅之以储能系统,就可以获得比较稳定可靠的能源。这种能源体系主要是为海岛、偏远山区、边疆哨所提供稳定的电源。
关键技术
这是结合我们在做风光柴储项目的时候,总结出来的一些技术路线。整个风光柴储电站包括源网荷储。(图示)在整个系统规划当中,负荷分析是放在最前面的,负荷分析对整个电站的装机规模起到决定性的作用,一般我们是在搜集负荷资料的基础上对负荷进行分析,得到全年760个小时的负荷值,然后根据一定的负荷预测软件,得出比较精确、动态的负荷参数。
大家看一下右边的图,是实际工程的图纸,在冬天的时候,它的负荷值是相当大,因为那个地方的取暖全是靠电,在夏季的时候负荷非常小,就是平常的生产生活负荷。负荷分析完了以后,就要对装机规模进行确定,它是以负荷分析为基础的。在做装机规模分析时,一定要注意,首先,它的前提条件是根据当地的风光资源条件和负载情况,确定每一个小时的动态负荷平衡。根据不同季节负荷的用电量来确定光伏的最佳安装斜角,刚才看了一张图,冬天的时候负荷是最大的,那么,装机的肯定是首先第一位要保证功率平衡,那肯定是以冬天的最大功率来考虑整个电站的光伏装机规模,但是,在同等装机规模的情况下,电量是否要求呢?就要考虑在冬天的时候要考虑发电量最大,所以在实际过程中,光伏支架的安装倾角考虑:一是根据当地风、光资源条件及负载情况,以每小时源、荷电力平衡与点亮平衡为原则,二是根据全年不同季节负荷的用电量,三是根据经济技术比选,确定储能系统的最佳安装位置。
关于电力网络规划,供电负荷和源之间的距离,负荷重要性、可靠性,这些是常规的东西,但是我想讲的主要是下面三点:第一,考虑配电变压器励磁涌流对系统稳定性的影响,二是考虑风光功率波动及不同负载下系统的稳定性,三是考虑暂稳态时的短路电流,线路末端电压降。
多能互补系统优化控制技术
第一,储能系统协调控制技术。它和储能系统布置位置有关,分为三类(图示)。第二,能量管理系统。这里我就详细介绍了,想说的一点是能量管理系统和大电网不一样,大电网当中的光伏站或者风电厂所有调节都是用调度控制的,而离网系统的风光柴储系统,能量管理系统自身是运动员,也是裁判员,会根据系统里实际的功率波动自己去计算要怎么调节。第三,系统稳定控制装置。
继电保护技术
短路电流特点:电源回路短路电流为双向,弱端电源的故障电流贡献能力比较小,传统突变量与时限配合的继电保护技术容易误动或拒动。二是短路电流由于电力电子器件限流影响,故障时不超过额定电流的2倍,装置要求保护元件需要快速响应,否则系统容易失稳。
工程案例
(图示)这是一个工程案例。电站分了两个子系统,每个子系统上面的光伏装机是10GW,风力发电是6MW,柴发装机2MW,这个电站是目前国内最大的离网型电站。
以上是我今天给大家带来的分享,谢谢!
(发言为一起光伏APP根据速记整理,未经本人审核)
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