中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2017年4月24-26日，第七屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在蘇州香格里拉酒店圓滿召開，來自中、美、英、德、澳、日、韓等國(guó)家的1400余位嘉賓到場(chǎng)參會(huì)。大會(huì)共邀請(qǐng)140余位行業(yè)專家與企業(yè)代表，圍繞產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)話題，發(fā)表了一系列精彩演講，中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)將向讀者傳遞本次大會(huì)最具價(jià)值的聲音。
大會(huì)期間，中國(guó)科學(xué)院電工研究副研究員楊子龍，在“分布式光伏與儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用專場(chǎng)暨第9期光伏微講堂”，以《分布式光伏／儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成關(guān)鍵技術(shù)》為題發(fā)表演講，現(xiàn)將演講主要內(nèi)容發(fā)布，以饗讀者。
中國(guó)科學(xué)院電工研究所副研究員楊子龍博士
楊子龍：謝謝大會(huì)組委會(huì)的邀請(qǐng)，我也很榮幸在這里跟大家分享一下對(duì)分布式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)前期所做的一些研究和推廣的經(jīng)驗(yàn)。我今天的匯報(bào)分為四個(gè)部分的內(nèi)容，從大背景到現(xiàn)在應(yīng)用的現(xiàn)狀與趨勢(shì)，以及它的關(guān)鍵技術(shù)分析還有簡(jiǎn)單介紹一下成果的示范。
第一個(gè)背景，主要統(tǒng)計(jì)了國(guó)外儲(chǔ)能行業(yè)的天時(shí)和地利。大家知道國(guó)外的儲(chǔ)能系統(tǒng)比國(guó)內(nèi)的開展的早，不管是政策補(bǔ)貼還是當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)電價(jià)等方面都具有了很好的推廣條件，所以在澳大利亞、歐洲、日本這些地方儲(chǔ)能已經(jīng)發(fā)展的很早。這個(gè)圖是從臺(tái)灣的一個(gè)PPT里面拷貝下來的，統(tǒng)計(jì)了2012年各國(guó)平均電價(jià)比較，第一列是住宅的用電，大家看中國(guó)大陸地區(qū)的住宅在全球范圍內(nèi)是最低的，所以這樣的話就決定了我們系統(tǒng)很難去推廣。但是我們的工業(yè)方面還是有一定優(yōu)勢(shì)的，排在第七位，我們有峰谷差電價(jià)，我們?cè)谶@個(gè)方面做了大量的先導(dǎo)項(xiàng)目。在國(guó)內(nèi)從前年開始一直到現(xiàn)在，國(guó)家發(fā)改委、能源局高密度的發(fā)了很多儲(chǔ)能系統(tǒng)的支持文件，到我們今年剛剛發(fā)的一個(gè)儲(chǔ)能發(fā)展的征求意見稿，大家可以看到國(guó)家的信心是有了，要大力的發(fā)展儲(chǔ)能系統(tǒng)。隨著我們儲(chǔ)能大會(huì)很多專場(chǎng)對(duì)發(fā)改委提出了儲(chǔ)能系統(tǒng)補(bǔ)貼的問題，我覺得儲(chǔ)能的春天有馬上要到來了。
圍繞我們今天做的這個(gè)分布式和儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)合，這里有幾種應(yīng)用模式，我們下面看一下有哪些典型的應(yīng)用案例。第一個(gè)就是在2011年青海玉樹有世界首個(gè)水光儲(chǔ)微網(wǎng)發(fā)電工程，另外比較新的就是現(xiàn)在在西部的西藏地區(qū)正在建設(shè)海拔最高的光儲(chǔ)微網(wǎng)電站。另外還有在應(yīng)用大規(guī)模的可再生能源系統(tǒng)里面，一個(gè)是光伏和儲(chǔ)能結(jié)合在一起，這個(gè)里面用到的儲(chǔ)能是鋰電池，主要是棄風(fēng)的應(yīng)用模式。還有就是2013年在遼寧法庫(kù)做的一個(gè)風(fēng)電廠。這是大型的應(yīng)用，但是分布式的應(yīng)用就比較少，這個(gè)模式大家還在探索過程中。下面這個(gè)圖就是我們分布式光伏+儲(chǔ)能的一個(gè)典型的結(jié)構(gòu)。針對(duì)這幾個(gè)問題，我們總結(jié)了五個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，就是說模塊化設(shè)計(jì)集成技術(shù)、儲(chǔ)能雙向變流器控制技術(shù)、儲(chǔ)能電池及其管理技術(shù)、儲(chǔ)能電站測(cè)控技術(shù)、光伏和儲(chǔ)能能量管理技術(shù)。
這個(gè)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)集成技術(shù)中我們首先列了功率怎么配制、容量怎么配制還有怎么設(shè)計(jì)。功率配制就是說根據(jù)工作模式確定，光伏功率波動(dòng)率小于10%裝機(jī)容量/min。容量配制就是說放電深度60%，基準(zhǔn)荷電狀態(tài)0.5。另外結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的話，整個(gè)是一個(gè)儲(chǔ)能電站的工作模塊，有電池模塊、變電器模塊還有高壓配電模塊。這是在我們的示范電站里面對(duì)這個(gè)電池的設(shè)計(jì)，這邊是兩排電池，包括它的直流柜，還有包括它的環(huán)境系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)。這個(gè)后邊是雙向變流器的集裝箱，這個(gè)主要是安裝了一些變流器開關(guān)，這些耐性比較好的。
第二部分我想介紹一下我們儲(chǔ)能雙向變流器控制技術(shù)，首先要關(guān)注的是功率雙向流動(dòng)和功率大小可調(diào)度，第二個(gè)是功率因數(shù)可調(diào)范圍0.8。另外就是自動(dòng)的橫流、均充、浮充和待機(jī)切換。另外就是功率變化率快，這個(gè)也是毫秒及級(jí)的。還就是輸出阻抗自適應(yīng)調(diào)節(jié)，達(dá)到虛擬同步機(jī)的效果一個(gè)。第三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)就是我們?nèi)绾稳ミx擇我們的電池，這個(gè)里面列了一個(gè)表。這個(gè)其實(shí)我們?cè)?年前就已經(jīng)開始進(jìn)行列表，現(xiàn)在這個(gè)表是一直在更換過程中。我們要對(duì)整個(gè)電池的狀態(tài)要進(jìn)行合理的估計(jì)，準(zhǔn)確估計(jì)電池荷電狀態(tài)SOC是實(shí)施電站控制策略的基礎(chǔ)，先進(jìn)技術(shù)保證在定電流和快速變化下保持高測(cè)量精度。我們儲(chǔ)能電站的測(cè)控技術(shù)來說，下面這個(gè)圖是我們做任何一個(gè)儲(chǔ)能電站都要做的一個(gè)圖，在這個(gè)里面我們列了兩條比較重要的關(guān)鍵點(diǎn)，一個(gè)是我們要采用分布式并行通信架構(gòu)，昨天有一個(gè)報(bào)告講到了我們PCS采用什么形式。電池管理模塊、變流器控制模塊、光儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制模塊協(xié)同工作。變流器控制采用并行通訊，相應(yīng)速度達(dá)到50ms。還有就是我們光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理技術(shù)，這個(gè)是光伏和儲(chǔ)能加在一起實(shí)現(xiàn)何中控制模式，一個(gè)就是基于分層控制的功率分配策略，第二個(gè)是基于無功優(yōu)化的本地電壓控制策略。
最后就是我們示范現(xiàn)場(chǎng)的一些展示，這是我們?cè)谡憬幾龅囊粋€(gè)儲(chǔ)能點(diǎn)陣，這個(gè)黃色圈里面是我們建設(shè)的儲(chǔ)能電站的位置。我們這里面一共放了6臺(tái)集裝箱，這是我們內(nèi)部的一個(gè)展示圖。這是我們整個(gè)電站的控制系統(tǒng)，右下角是光伏+儲(chǔ)能的控制系統(tǒng)。我們其實(shí)在里面試驗(yàn)了很多種效果，但是做的比較多的的難度比較大的還是這種平抑光伏波動(dòng)的效果測(cè)試，這里邊可以看到紅色的曲線就是平抑以后的，平抑之前是藍(lán)色的波動(dòng)比較大的曲線，綠色的是儲(chǔ)能的快速響應(yīng)，后面是24分鐘的一個(gè)圖。我的匯報(bào)就到這里，謝謝大家。
（本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錄音整理，未經(jīng)本人審核）
