【项目方案】3MW-12MWh储能项目技术方案

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3MW/12MWh 储能项目 技术方案 XX 有限公司 2020 年 1 月 2 目 录 第 1 章 概述.............................................................................................................................4 1.1 工程名称....................................................................................................................4 1.2 工程建设地点............................................................................................................4 1.3 工程规模....................................................................................................................4 1.4 气象条件....................................................................................................................6 1.5 工程建设的必要性.....................................................................................................6 第 2 章 电价政策及储能策略分析..........................................................................................8 2.1 上海市电价政策分析.................................................................................................8 2.2 上海**用电电价........................................................................................................9 2.3 储能系统充放电方式...............................................................................................11 2.4 运行策略分析.........................................................................................................11 第 3 章 储能系统整体方案....................................................................................................12 3.1 嘉定联东供电概况...................................................................................................12 3.2 储能系统电力接入设计...........................................................................................13 3.3 储能系统平面布置...................................................................................................14 第 4 章 电池储能系统设计....................................................................................................16 4.1 储能系统概述..........................................................................................................16 4.2 储能电池模块..........................................................................................................16 4.3 储能变流器（PCS）.................................................................................................19 4.4 电池管理系统（BMS）...........................................................................................22 4.5 能量管理系统..........................................................................................................23 4.6 系统控制柜.............................................................................................................. 25 3 4.7 交流配电柜.............................................................................................................. 25 4.8 照明系统..................................................................................................................25 4.9 温度控制系统..........................................................................................................25 4.10 消防系统................................................................................................................25 4.11 过电压保护及接地.................................................................................................26 4.12 温湿度监测系统....................................................................................................27 第 5 章 主要设备清单...........................................................................................................28 第 6 章 财务收益分析...........................................................................................................29 6.1 经济效益分析概述...................................................................................................29 6.2 储能系统成本测算...................................................................................................29 6.3 储能系统收益测算...................................................................................................29 4 第 1 章 概述 1.1 工程名称 上海临港嘉定联东 3MW/12MWh 储能工程 1.2 工程建设地点 本工程建设地点：上海 图 1-1 上海临港嘉定联东地理位置图 5 1.3 工程规模 本工程拟在上海临港嘉定联东园区安装一套 3MW/12MWh 磷酸铁锂电池 储能系统，用于嘉定联东园区电力系统的移峰填谷，减缓园区峰时用电压力， 用电习惯引导，节约电费支出。当电网断电时，还可作为园区供电负荷的应急 备用电源，保证重要负荷持续供电，提高了供电系统的稳定性和可靠性。 经对嘉定联东工程现场空间情况的实际勘察，嘉定联东 2 号配电站旁预留 一 间 电 力 储 能 室 ， 电 力 储 能 室 长 16.8 米 ， 宽 16.8m, 可 用 安 装 面 积 约 282.24m2。储能系统采用仓储式布置方案，在电力储能室分隔房间设计成密闭 的电池室用于电池系统安装和热管理。 6 图 1-2 储能设备安装区域 根据工程现场实地勘察，嘉定联东园区共有 6 座 10kV/0.4kV 变电站可用于 储能系统接入。400V 侧已预留储能系统接入间隔，每个 10kV/0.4kV 变电站采 用双电源独立供电，400V 侧设置母联开关，每条 400V 母线有 1 个储能 400 接 入点，全园区共有 12 个储能接入点。因此，推荐本工程储能系统采用 400V 多 点接入嘉定联东 400V 配电系统。 7 图 1-3 仓储式储能系统安装示意图 1.4 气象条件 上海市地处东经 120°52′至 122°12′，北纬 30°40′至 31°53′之间，面积 6340 平方公里，位于太平洋西岸，亚洲大陆东沿，中国南北海岸中心点，长江 和黄浦江入海汇合处。北界长江，东濒东海，南临杭州湾，西接江苏和浙江两 省。 上海属北亚热带季风性气候，四季分明，日照充分，雨量充沛。上海气候 温和湿润，春秋较短，冬夏较长。2017 年，全市平均气温 17.7℃，日照 1809.2 小时，无霜期 259 天，降水量 1388.8 毫米。全年 81%以上的雨量集中 8 在 4 月至 10 月。 1.5 工程建设的必要性 （1）有利于缓解电网峰值压力 本工程建设储能系统在谷时段和平时段进行充电，在峰时段进行放电，有 利于降低电价峰时段的用电负荷，从而减少对电网的压力，延缓电网的改造时 间，缓解供电压力，促进电力工业健康长远地发展。 （2）有利于减少企业用电成本 在实行分时电价的售电市场，电力用户可根据自身实际情况安排用电计划， 储能设施可在电价较低时充电、电价较高时放电，将电价较高时段的电力需求 转移至电价较低的时段实现，从而在不改变用户行为的前提下，帮助用户降低 整体用电成本。 （3）有利于提高企业用电可靠性 本工程建设储能系统，在平时利用峰谷电价差获取经济效益。同时，储能 系统也可作为电力用户的备用电源，在电网供电不足时或电网故障时向用户供 电，从而提升供电可靠性。 9 （4）符合国家政策 当前国家陆续出台了多项储能政策，推进储能产业的发展。一些地方政府 提出了对储能技术研发、示范工程建设的要求和规划，也有一些从智能电网或 可再生能源发展的角度制定的政策强调了储能的重要性。本工程的建设是符合 国家政策的。 10 第 2 章 电价政策及储能策略分析 2.1 上海市电价政策分析 2.1.1 电价政策 （1）两部制电价 我国一般对大工业生产用电，即受电变压器总容量为 315kVA 及以上的工 业生产用电实施两部制电价制度。两部制电价包括基本电价和电度电价两部分。 两部制电价制度是指基本电费按用户的最大需量或用户接装设备的最大容量计 算，电度电费按用户每月记录的用电量计算的电价制度。按目前电价规定，实 行两部制电价的用户，还要根据其功率因数的高低，实行功率因数调整电费的 办法。其构成包括以下三个部分：基本电费、电量电费、功率因数调整电费。 2016 年 6 月 30 日，国家发改委发布了《国家发展改革委办公厅关于完善 两部制电价用户基本电价执行方式的通知》，通知中规定： ① 基本电价按变压器容量或最大需量计费，由用户选择。基本电价计费 方式变更周期从现行按年调整为按季变更，电力用户可提前 15 个工作日向电 11 网企业申请变更下一季度的基本电价计费方式。 ② 电力用户选择按最大需量方式计收基本电费的，应与电网企业签订合同 并按合同最大需量计收基本电费。合同最大需量核定值变更周期从现行按半 年调整为按月变更，电力用户可提前 5 个工作日向电网企业申请变更下一个 月（抄表周期）的合同最大需量核定值。电力用户实际最大需量超过合同确 定值 105％时，超过 105％部分的基本电费加一倍收取；未超过合同确定值 105%的，按合同确定值收取；申请最大需量核定值低于变压器容量和高压电 动机容量总和的 40%时，按容量总和的 40%核定合同最大需量；对按最大需 量计费的两路及以上进线用户，各路进线分别计算最大需量，累加计收基本 电费。 （2）峰谷分时电价 峰谷分时电价是指根据电网的负荷变化情况，将每天 24 小时划分为高峰、 平段、低谷等多个时段，对各时段分别制定不同的电价水平，以鼓励用电客户 合理安排用电时间，削峰填谷，提高电力资源的利用效率。 12 2.1.2 上海市电价 2018 年 11 月 11 日，上海市发展和改革委员会发布了《上海市物价局关于 降低本市一般工商业两部制目录电价的通知》。通知中明确了上海市的最新电 价，上海临港嘉定联东园区为新建园区，还未投入使用，暂不知道园区用电电 价。考虑嘉定联东园区用电规划容量和企业入驻时间，也为了方便工程经济性 分析，嘉定联东暂按大工业用电、两部制分时电价执行，详见表 2-1。 表 2-1 上海市非居民销售电价表 单位：元/千瓦时 不满1千伏 10千伏 35千伏 110千伏及以上 不满1千伏 10千伏 35千伏 110千伏及以上 最大需量 / · （元 千瓦 ) 月 变压器容量 / · （元 千伏安 ) 月 峰时段 0.749 0.729 0.709 0.749 0.729 0.709 谷时段 0.383 0.363 0.343 0.383 0.363 0.343 峰时段 0.917 0.890 0.863 0.948 0.921 0.894 谷时段 0.440 0.413 0.386 0.471 0.444 0.417 峰时段 1.106 1.076 1.046 1.021 1.148 1.118 1.088 1.063 42 28 平时段 0.678 0.648 0.618 0.593 0.720 0.690 0.660 0.635 42 28 谷时段 0.316 0.310 0.304 0.298 0.251 0.245 0.239 0.233 42 28 峰时段 1.014 0.987 0.960 0.937 1.045 1.018 0.991 0.969 37.8 25.2 平时段 0.625 0.598 0.571 0.549 0.657 0.630 0.603 0.580 37.8 25.2 谷时段 0.301 0.296 0.290 0.285 0.243 0.237 0.232 0.226 37.8 25.2 工商 业及 其他 用电 单一 制 两部 制 一般工商业及其他用电 大工业用电 一般工商业及其他用电 上海市销售电价表 1 表 ：上海市非居民用户电价表（分时） 电度电价 非夏季 夏季 用电分类 基本电费 农业生产用电 注：分时电价时段划分为 ① 单一制：峰时段（6-22 时），谷时段（22 时-次日 6 时）； ② 两部制非夏季：峰时段（8-11 时、 18-21 时），平时段（6-8 时、 11-18 时、 21-22 时），谷时段（22 时- 次日 6 时） ③ 两部制夏季：峰时段（8-11 时、 13－15 时， 18-21 时），平时段（6-8 时、 11-13 时、 15-18 时， 21－22 时），谷时段（22 时-次日 6 时）。 13 2.2 上海临港嘉定联东用电电价 根据上海市电价政策以及从嘉定联东园区收集到的用电数据，厂区采用两 部制分时缴费电价政策，用电类型为 10kV 大工业两部制用电。厂区电价如下： 夏季（ 7 月 -9 月）：  峰时段（8-11 时、13－15 时，18-21 时），电价为 1.118 元/kWh；  平时段（6-8 时、11-13 时、15-18 时，21－22 时），电价为 0.69 元/ kWh；  谷时段（22 时-次日 6 时），电价为 0.245 元/kWh。 非夏季：  峰时段（8-11 时、18-21 时），电价为 1.076 元/kWh；  平时段（6-8 时、11-18 时、21-22 时），电价为 0.648 元/kWh；  谷时段（22 时- 次日 6 时），电价为 0.31 元/kWh。 14 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 -1.66533453693773E-16 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0.245 0.69 1.118 0.69 1.118 0.69 1.118 0.69 0.245 图 2-1 上海嘉定联东园区夏季用电电价图 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0.31 0.648 1.076 0.648 1.