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风储深度融合 变亦是不变

发布时间:2021年11月4日 | 文章来源:北极星电力网 | 浏览次数:40 | 访问原文

北极星风力发电网讯:国家“十四五”规划以来,随着双碳目标的逐步推进,能源结构的转换是短中期脱碳进程中的决定因素。以风电、光伏为代表的清洁电力,在装机总量以及发电量上逐年攀升,新能源发电的量变将彻底改变传统电力系统“源随荷动”的电力生产方式。

在此过程中,新能源电能生产的波动性、间歇性也成为亟待解决的问题之一,当电网无法保证足够强壮的调整能力时,电力安全供应将面临严峻的挑战。在此背景下,国家相关部门和地方政府相继持续加强对新型储能发展目标、产业布局、政策机制的部署,全面推动“风电+储能”发展成为产业趋势之一。

然而,面对集中式、分布式风电等不同应用场景,风电+储能应该如何建设?作为国内最早涉足风电变流器及电网储能的企业之一,阳光电源针对集中式、分散式风电配置储能的需求提供不同侧重点和解决方案。目前,其风电全场景的储能解决方案在辅助风力发电并网、电力调频调峰、需求侧响应等场景中已得到广泛应用和认可。

当前,在风电场电源侧升压站集中接入电网的集中式储能是风储融合的主要形式,储能系统按照风电场容量的一定比例配置,以储能电池舱与储能变流升压舱为基本单元集中化布置,统一接受电网的集中调度运行。集中式储能在规模上集聚了储能系统的容量,能够充分发挥储能系统能量吞吐的优势。

集中式储能中最需要关注的是储能安全性。针对安全性需求,阳光电源率先在行业推出“防、护、消、泄”的四层储能系统安全设计理念,从预防激源产生,避免热失控诱发、扩散等多举并行,协调控制、全面管理,杜绝储能电站安全隐患。阳光电源储能电池系统采用高效能智能化散热设计,根据电芯温度,甚至结合系统外部输入、运行工况、气象数据等,更好预测维持整个储能系统持续运行在最佳的温度区间,有效延长电池寿命,让储能系统更安全、更稳定的运作。

 

在分布式应用场景中,分散式风电储能系统是以风电机组为单元的风电联合储能的应用型式,储能变换单元与风电变流器在风电机组侧集中配置,电池系统根据实际场景灵活采用“一机一储”或者“多机一储”布置,实现风电变流发电和储能系统的联合运行和统一调度。

虽然集中式风电场储能和分散式风电机组储能在广义上具有一致性,从电网角度,也可以将分布在每个接入点的集中式储能看做分散式储能系统。但在场景应用上,两者仍然存在差别——集中式储能的调度和运行既要考虑电网的需求,同时也要考虑风电场的运行特性,集中式储能系统在小时电量的配置上会随着电网的发展呈现更大差异化的需求。

这就需要更加灵活的储能配置方式来进一步释放风储不同的应用场景,“风储融合”也就成为创新性解决方案,以及行业发展的趋势之一。

可以说,分散式风电储能是风电变流和储能变换深度融合,从根本上深刻改变了风电机组的运行特性,风储联合运行控制简化了电网调度难度,有望在分散式风电场、功能性风电机组接入等场景上发挥更大的作用。同时,风电机组匹配储能系统,弥补了风电机组无持续可备用能量的短板,在辅助风电变流运行的同时,显著提升风电接入电网友好性。

2021年CWP国际风能展中,阳光电源发布风储一体变流器,该变流器由6.6MW双馈风电变流器直流侧配比10%功率的储能变流单元,通过风电变流与储能变换一体化控制,深度融合风电变流与储能功能的场景化应用。

阳光电源风储变流器储能变换单元采用模块化紧凑型设计,具备毫秒级快速功率响应,兼容电池能量管理,适配多种类型电池,直流侧耦合具有更高电能转换效率。驱动以风电机组为单元的风电联合储能的应用型式,使风电机组惯量与调频、风电消纳及并网电能质量等方面得到优化。

因地制宜、科学设计、高效利用、电网友好是风电场配置储能系统的关键技术,更是风电在实现碳中和进程中的高质量发展需求。在2030年“碳达峰”目标下,阳光电源将持续推进风储融合创新,全面引领风电转换技术发展和革新,致力于成为全球一流的风电技术及设备供应商,持续为客户提供更多风电增值服务。