上海電力設計院新能源設計室主任 王強杰

聚焦“技術應用雙創新，規模儲能新起點”，通過組織主題演講、展覽展示、創新大賽、專題研討、項目考察、新品發布、技術交流等多種活動，多維度精準對接全球儲能市場與應用，助力中國儲能企業與國際接軌，為儲能企業搭建與政策制定者、規劃者、電網管理者、電力公司、能源服務商的交流互動平臺。2019年5月18-20日，中關村儲能產業技術聯盟、中國科學院工程熱物理研究所舉辦“ESIE2019儲能國際峰會暨展覽會”，上海電力設計院新能源設計室主任王強杰在會上發言。

各位領導、大家下午好！

我今天分享的題目是網側大規模儲能電站設計案例分享，從我們院儲能設計的角度來說，從早期的國網分光儲一期二期，包括2015年在格爾木做的光儲系統，我們去年是比較大的設計是瓜州項目。因為今天的題目是十大設計，所以我抽出來去年做的瓜州的項目設計跟大家分享。

第一個項目概況，第二個設計分享，第三個是項目的示范意義，同時借這個場合跟大家提一下英國的項目目前設計的情況。瓜州的項目建設背景有三個，第一個，地區新能源發展的瓶頸，第二個電網穩定剛需，第三為了應對地區新能源發展，包括電網的情況，所以我們選擇在嘉峪關地區建設本項目。

大家知道，嘉峪關九泉地區，包括整個甘肅光伏現在整個處于紅色預警地區，受到了當地的消納、輸送的原因，氣風氣光現象是比較嚴重的。但是我們嘉峪關九泉地區風光資源非常豐富，在這種結構性的不矛盾之下，導致我們未能可持續的充分開發利用風光資源。

第二，電網的剛需，甘肅電網處于西北電網中心位置，由于受風電光伏間歇性、不穩定、輸送通道能力受限等因素，使電網調峰調頻壓力不斷增長，因此我們建立了瓜州項目，第一解決地區的氣風氣光問題，第二延緩電力系統網架結構建設，第三參與電力輔助市場服務。

項目概況及簡介，1、本工程規劃容量是1.5GWh，一期是720MWh，項目均位于甘肅省嘉峪關九泉等河西走廊要道、一期擬選8個點，分別為電源側5個，用戶側1個，瓜州項目屬于電網側中1個。

2、瓜州儲能項目位于酒泉瓜州布隆吉鄉。

這是效果圖，上面是電池集裝箱。這是PCS集裝箱，中間這塊區域是箱變，這塊是2MWh的一體機，這塊是配電系統，右下角是綜合辦公區域。整個廠區長度150多米，寬度130米，整個面積21500平。上面那條線分北側區域和南側區域，北側是獨立的，藍色區域，這一側是電池跟PCS是一體機。大家看一下綜合辦公區域的設計，現在項目處于嘉峪關九泉地區，也是歷史文化名城。所以我們考慮到文化的因素，所以我們的綜合辦公區域設計，二樓有觀光平臺，同時在設計的時候，整個屋面，包括前面都采用的是光伏，屋頂上是光伏，前立面用的是光伏幕墻，正好是一個歷史跟現代化的完美的結合。

集中介紹儲能場區，裝機容量240MWh，全部采用磷酸鐵鋰電池，整個廠區分北側和南側區域，北側區域總容量為160MWh，儲能電池和PCS獨立其，均全部采用40尺標準集裝箱布置。電池集裝箱分3MWh和4MWh，其中3MWh，共計120MWh，共40臺集裝箱。

南側區域80MWh，采用0.5MW/2MWh的電池和PCS一體機，共40臺標準集裝箱，電芯選擇120Ah電池。

PCS采用3MW、4MW和10MWPCS三種型號。

儲能廠區內箱式升壓變采用4MW、3MW和2MW三種類型。

儲能廠區根據布置情況，最終以3回35KV集電線路接入新建110KV升壓站33KV側。

這是主接線圖，左邊是整個廠區的電氣接線圖，右側單獨介紹一下我們當時如何考慮的。電池選用磷酸鐵鋰電池，40Ah和60Ah是16個電芯組成一個模塊，13個模塊組成一串，16個串正好組成一個電池簇。放電速率是0.25C。電池的管理，我們主要從四個角度，第一個狀態、綜合安全和監測，監測這塊，我們現在做的這個組串里面，每一個電芯都是串聯的，也沒有并聯，就是為了將每一個電芯全部監測到位，因為我們現在有些電芯是串并聯的關系，如果是并聯的時候只監測的是出口的電壓和電流，如果全串聯相當于整個電芯全部在EMS、BMS的監測范圍里面。前面講了主接線圖，這邊講場用電系統主要有三點，第一點有光儲微網系統、第二多層級、高可靠性的廠用電系統，大家也在想，因為溫度對電池的影響非常大，目前集裝箱里面所有保溫的措施全部是空調。但是因為如果大家做設計這一塊的話，出去算一下場用電率的時候明顯感覺到廠用電率占整個儲能效率占比很大，我們如何解決呢？從電氣設計的角度講我們一般選擇廠用電系統的時候我們會選擇一阻一倍的電源，但是這個時候電池正好就是一個電源點，我為什么不更好的利用它呢？基于這個因素考慮，第一如何降低我們的自用電率，第二如何提高我們的高可靠性，第三個，我們如何最大化的利用我們的電池本身是一個電源點的特性，所以整個做了廠用電系統，每個集裝箱上面都做了微網光伏，整個微網又在我們廠區組成了一個大的微網集群，這相當于三級的占用電的保障。首先正常情況下，站用電，微網上面有光伏，光伏如果多余，存在我自己的小儲能里面，光伏不夠，上面的變電站供電。連通整個廠區的出內系統，整個廠區大的儲能電池作為站用電的兜底系統，有效的節省了電源，但是提高了整個廠變電的可靠性，現場雖然還沒有完全并網，但是整個廠區的保溫利用我們的微網系統在做。

整個設計主要是有6個點：

第一全電芯監測，第二多層級，高保證站用電系統，第三個全預測式安裝，第四個多機并聯，我們有效的降低了箱變的配置。第五個，EMS設備已經全上了，網域云平臺。第六個整個站區規模非常大，而且所有設備類型，規模多樣化。因為時間原因不細講了。

這塊是現場去年建設當中的實景圖，第一張是整個廠區，第二張是每個集裝箱上面是小的微網系統。第三個，集裝箱里面的一個布局圖。第一張總圖里面，除了集裝箱自己集成的消防跟火災報警系統之外，整個廠區又做了一個水消防系統，這個圖紙因為是去年拍的，所以沒有顯示出來。所有的消防報警系統統一納入后臺的控制器里面去，相當于是水消防作為二級的消防保護。遙室，整個廠區做了無死角的監控，但是每個集裝箱又配置了實時的錄像監控系統，正常情況下我可能不會啟動它，只有當人為的打開之后或者需要運維檢修的時候再去做。

下面三張圖是今年1月30號整個實現了內部35000微網的連通。右下角是微網調試，這個圖相當于大的微網的PCS的參數。

這個項目，從去年建的時候，算網測比較大的，算國內比較大的電站，首先有三個意義：

第一個現實意義，解決瓜州662萬千瓦可再生能源的穩定輸出。第二個構建省域的支付云平臺，助力甘肅新能源創新發展。

第二個技術探索，去年年底實現了整個微網全部打通，實現了孤網進行。

行業示范：對于解決可再生能源穩定輸出提高電網調峰調頻能力，這個項目當時建的時候受到各個行業的關注。這個項目是我們的設計項目，同時也是我們院比較大的EPC的項目，所以我們去年針對這個項目做的很多的專題的分析，包括從設計的角度如何更好的把儲能電站做好。

借這個機會講到儲能，我們現在因為正在做華能英國項目儲能的設計，我們目前跟英國方了解下來，因為英國的儲能市場對國內來說是非常成熟的一個市場，他們把儲能市場分為競爭性市場，通過收益分析通過競價上網的形式實現，但是希望儲能電站解決什么問題？我們現在上這個電站解決六大問題，正常情況國內調峰調頻，FF2，固定頻率響應，還要解決在極端調峰情況之下供電網的輸出，還有平衡市場。對同一個電站如何實現這么多的功能，但是對于英國而言是非常成熟的，國內目前實現這么大的功能的應用的話，我們還沒有很完善的案例。

另外從我們了解，跟英方的項目充分溝通給我一個很大的感覺就是，我們目前國內的儲能市場還是處于，雖然我們技術進步都在做，但是如何在后面真正真正系統應用當中還有大量的工作要去做，這一塊，因為跟國內比較好的廠家最近溝通比較多，所以這塊也是我們很好的探索，做好之后可能真正成為國內儲能市場的帶動，或者真正的標桿的作用，如何更好的改變，讓我們國內的儲能變成發輸配之后第五個最好的環節應用。謝謝大家！