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魏显贵:新能源+储能配置方案将有效解决弃风弃光

魏显贵:新能源+储能配置方案将有效解决弃风弃光

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3月17-19日,以“拥抱十四五 畅想碳中和”为主题的PAT2021爱光伏一生一世光伏先进技术研讨会在合肥隆重举行。国家电投集团黄河上游水电开发有限责任企业总经理魏显贵就新能源领域储能实证研究及应用做了主旨演讲。

魏显贵指出,通过采用多种类型储能技术,对“储能+新能源”系统进行多种方案配置,通过不同储能技术、不同储能特征、不同储能功能与不同光伏容配比发电系统、风电系统在不同应用场景下的联合运用对比分析发现,建立一种可工程化应用新能源发电系统的规划设置、协配控制、设备选型的方式,为储能系统在新能源中大规模应用提供技术支撑,为新能源行业发展起到示范作用。

 

 

光储联合运行削峰填谷-能量搬移:在中午光伏大发时,光伏出力超过电力系统需求,储能系统开始充电,减少了弃光。在下午太阳辐照减弱时,光伏出力小于电力系统需求,储能系统开始放点,填补光伏出力不足。光储结合运行时,储能系统很好发挥削峰填谷作用,减少了弃光。光储结合运行实现了能量转移,降低负荷高峰,填补发电低谷。

光储联合运行平滑输出曲线:多云天气时,光伏发电输出功率具有波动性,对电网安全运行影响较大,储能可以平滑功率输出,一直光伏出力的波动,增加光伏处理稳定性。光储结合运行时,储能系统很好发挥平滑功率曲线作用,解决光伏发电的波动性。

光储联合运行调峰曲线:储能电池系统在不同时刻调峰输出时,可按照设定值输出,且输出相对稳定,储能电池系统可实现电网调峰的应用。

光储联合运行跟踪调度输出曲线:光储联合运行波动较小,选择9:00-18:00之间的数据,每5分钟为一个点,共统计92个点光伏实发功率,共有32个点满足合格要求,合格率为34.78%;光储联合运行功率共有60个点满足合格要求,合格率为65.22%,明显提高响应调度精度,光储联合运行科有效降低AGC考核。

不同电池温度特性研究:从电池的温度来看,2C电池的电池温升较快,且温度较高,比1C和0.5C高9℃左右;从电池的温度一致性来看:2C电池的温度一致性较差,电芯温度差最大9℃,1C电池电芯温度差最大8℃,0.5C电芯温差最大5℃。

不同电池电芯温升控制策略研究:通过三元锂电池和磷酸铁锂电池对比,锂电池运行过程中最大电压差0.05—0.09V,电压的偏差偏小,一致性较好。

不同种类储能系统充放电效率对比:A类电池系统效率最高,为91.88%;液流电池的系统效率较低,E类电池为58.28%;F类电池为43.72%,F电池的系统效率为43.42%,主要原因为系统循环泵、风机、控制系统等耗电全部来源于电池系统。储能系统变流器(PCS)或直流电压变换器(DC/DC)损失分别为4.71%、3.44%、2.86%、8.24%、4.89%,其中三元锂(镍钴锰NCM)子阵PCS损耗过高,其余子阵PCS损失基本在3%~4%左右。 

风电储能实证研究:莫合、那仁风电项目并配套储能项目2018年开工建设,莫合风电场储能工程安装于共和450MW风电场,建设27套储能装置、共配套容量81MWh储能系统;那仁风电场储能工程安装于乌兰100MW风电场,建设4套储能装置、共配套容量20MW储能系统。包括磷酸铁锂锂离子电池、全钒液流电池3种不同类型储能电池。

风电储能联合出力运行曲线:风电储能AGC系统总体运行稳定,从运行情况分析,白天风速较小,全站总有功一直低于目标总功率;夜间风速升高后,出力增强,总有功超过目标总功率,储能电池启动充电,有效减少了弃风,实现能量搬移、平滑曲线、跟踪计划出力、调峰调频的控制、未发现负荷超限的情况。

关于配置新能源+储能,魏显贵表示光储结合不仅能实现能量搬移,减少限电造成电量损失,解决弃光起风,平滑功率输出曲线,利用储能电池调节可以实现削峰填谷及平滑输出,更承担调峰调频服务,增强电网调节能力,促进新能源能源消纳,满足调度的适时调节,根据调度实时要求输出功率。同时,分布式储能接入方式更灵活,应用更安全。

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