储能在有序用电管理中的调峰作用探析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
设计应用
储能在有序用电管理中的调峰作用探析
袁文伟
(广东电网有限责任公司东莞供电局,广东
在能源互联网发展背景下,储能已成为智能电网的重要支撑技术之一。
因此,文章阐述储能的技术分类
和应用,结合国内市场规模,提出了在缺电地区建设用户侧电储能的效益和系统设计原则。
此外,文章阐述针对用
户侧电储能案例进行分析,验证了其在有序用电管理中发挥的调峰作用。
Discussion on the Peak Regulation Function of Energy Storage in Orderly Power
Consumption Management
YUAN Wen-wei
Dongguan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co.
Under the background of energy Internet development,
Therefore,the technical classification
described. Combined with the domestic market scale,the benefits and system design principles of building user side
针对这种情况,若配置储能,可降低接近过载的输配电节点潮流,延缓输配电设施升级,并提供相
节省电网投资。
同时,如果储能为集装箱式,可移动应用到其他需要升级的变电站或负荷缺口点,并提供时间以评估负荷是否如预期增长,降低实际负荷不如预期增长和电网投资效
在提高用能经济性方面,储能发挥的主要作用
通过储能在谷电价时段充电、在峰电价时段放电赚取峰谷电价差,节约电度电费。
当峰谷价差较大且储能成本下降到一定范围时,储能项目具备盈利空间,可降低用户的用电成本。
错峰用户需要在
在有序用电管理中,原则上将未纳入移峰填谷、避峰的工业、商业等电力用户纳入电力用户错峰轮休序位表,
序位、电力用户名称、所属线路、所属地区、最大负荷、可错负荷、保安负荷、响应阈值以及错峰责任人等内容。
有序用电的用户轮休分配以电力用户组别为基准,原则上按照有序用电安排轮休错峰一个周期所含天数进行分组。
一般设置为最大可错负荷均等的
分组,组别可分别设置成
A~G组,如表
区域网络受限缺电时,应先计算一个分组能否满足负荷缺口。
若满足,则依据限电时长形成“开六停一”的错峰轮休安排;若不满足,则需组合计算满足负荷缺口的两个或以上分组,并由此形成“开五停二”或
0.1%
压缩空储能29%
铅蓄电池抽水蓄能
96%锂离子电池
68%2%
液流电池
超级电容 0.9%钠硫电池
0.1%
电储能
3.2%
熔融盐储热
0.7%
图1中国已投运电储能项目的累计装机分布(截至2018年12月底)
2020年5月25日第37卷第10期
· 81 ·
Telecom Power Technology
May 25,2020,Vol. 37 No. 10
袁文伟:储能在有序用电管理中的
调峰作用探析
实现电网负荷的移峰填谷,另一方面可通过峰谷套利、
需量电费管理降低用户的用电成本,综合效益较高。
3.2 用户侧电储能设计方法
用户侧电储能项目系统设计的主要参数包括储能额定功率、充放电时间和储能总容量,具体配置一般遵循以下原则。
(1)储能额定功率应同时满足几方面要求:一是额定功率应小于接入变压器在电价低谷时的最小剩余容量,并保障充电时变压器不过载;二是额定功率应小于接入变压器在电价高峰时的最小负荷,保证放电时的能量消纳;三是储能按额定功率充放电期间,并网线路应不过载。
(2)储能充放电时间根据用户的峰平谷用电特性进行设置,一般在电价低谷或平段时充电,在电价高峰时放电,依靠峰谷或峰平电价差实现套利。
东莞市10 kV 大工业用电分时电价价目表,如表2所示。
表2 东莞市10 kV 大工业用电分时电价价目表每天时间间隔时间/h
峰/平/谷电价/(元/kW·h )
00:00—08:008低谷0.304 208:00—09:001平段0.608 409:00—12:003高峰1.003 912:00—19:007平段0.608 419:00—22:003高峰1.003 922:00—24:00
2
平段
0.608 4
(3)储能总容量一般由额定功率和充放电时间的乘积计算。
实际中,储能一般不按额定功率充放电,其总容量应参考峰时消耗的电量进行配置,同时考虑可调的放电功率填补计划错峰负荷,通过移峰填谷避免客户错峰轮休。
广东地区的大工业用电执行两部制电价,如表3所示。
除了峰谷套利,储能通过需量电费管理降低用户的用电成本,还需要满足一个按变压器容量或最大需量计算基本电费的计算原则,即按申报最大需量计算的基本电费应小于按变压器容量计算的基本电费。
表3 广东地区大工业用电基本电价表计费方式电价(元/kVA·月)
变压器容量23.00最大需量
32.00
假定用户的变压器容量为R 0,申报的最大需量
为R ',根据广东地区大工业用电的基本电价,当满足23R 0-32R '>0时,才能发挥储能节约需量电费的作用。
经计算,建成储能后申报的最大需量应小于变压器容量的71.875%,才具备节约需量电费的经济性。
4 案例分析
2018年,东莞市长安镇某公司建成一用户侧电储能项目。
该项目的储能系统主要由储能电池、电池管理系统、储能变流器和能量管理系统4部分组成。
储能系统设置4座储能舱,每座舱配置500 kW/ 1.25 MW·h 的锂电池,储能额定功率为2 MW ,总容量为5 MW·h 。
4.1 储能额定功率校验4.1.1 变压器负载校验
用户园区负荷由4台变压器供电,4台变压器容量均为2 500 kVA ,总容量为10 000 kVA 。
单座储能舱的最大功率均为500 kW ,4座储能舱的最大充放电功率为2 000 kW 。
储能额定功率与变压器校验计算表,如表4所示。
根据表4,储能按额定功率充放电,满足变压器安全运行和电池能量消纳的原则要求。
4.1.2 并网线路校验
4台并网柜的并网线路均采用2回YJV 22-1kV-3×240+1×120电力电缆,采用直埋敷设。
根据GB 50217-2018《电力工程电缆设计标准》,该铜芯电缆在环境温度25 ℃下持续允许载流量为408 A ,则最大输送功率为:
23230.4408565.32 kVA P UI =×=×××=(1)经校验,并网线路满足储能系统输送单座储能设备预制舱最大输送功率500 kW 的需求。
4.2 移峰填谷分析
根据年度运行方式和负荷缺口,该用户被纳入错峰轮休序位,最大可错负荷为0.297 77 MW 。
储能系统实行每天两充两放的运行策略,分别在0:00—08:00、12:00—19:00充电,在09:00—12:00、19:00—22:00放电。
假定用户在9:00-21:00期间有错峰轮休计划,其计划错峰情况分析如表5所示。
表4 储能额定功率与变压器校验计算表
电价低谷期
电价高峰期
参数名称
值参数名称值原最大用电负荷/kW 3 258原最小用电负荷/kW 3 270变压器总容量/kVA 10 000变压器剩余容量/kVA 6 742变压器总容量/kVA 10 000储能充电额定功率/kW 2 000储能放电额定功率/kW 2 000变压器负载率/%
52.58
变压器负载率/%
12.7
Telecom Power Technology
应错峰电量/MW·h
57324
h,则其
,大于用户的最大可错
),满足计划错峰的负荷缺口。
因此,该用户可调整纳入移峰填谷电力用户,即通过本储能系统可避免客户错峰轮休并保障正常用电。
为保障电池的使用寿命,储能一般不设置满功率充放电。
本项目储能系统的实际充放电功率,由能量管理系统根据用户负荷特性、变压器负荷、电池充放电
应用本储能系统,
所示。
本储能系统对提供用户用能经济性可从以下两
日放电费用
日充电费用
用户某日节约电费分析表,如表
类别
日充电
日放电
日节约
(2)储能系统在用户负荷峰段放电,可降低最大需量。
储能节约的月需量电费
调整后的最大需量
月节约需量电费分析表,如表
类别。