构网型储能解决方案及应用实践_31页_13mb

第六届清洁能源发展与消纳论坛总结

核心内容概述

第六届清洁能源发展与消纳论坛围绕新型电力系统的挑战与应对、构网型技术原理与基本功能、南瑞继保构网储能技术实践以及未来展望与建议四个核心主题展开，重点介绍了构网型储能技术在新能源接入电网中的关键作用，并展示了南瑞继保在该领域的技术优势与应用成果。

主要观点与关键信息

1. 新能源发展趋势与电力系统挑战

• IRENA预测：为实现2050/2060年碳中和目标，全球可再生能源装机占比需超过80%，发电量需超过70%。
• 新能源接入特征：风电、光伏等新能源具有间歇性、波动性，且并网器件设计裕度较小，控制响应快，但缺乏转动惯量和电压频率的主动支撑能力，对电网稳定性构成挑战。
• 电力系统稳定性问题：
  • 电压稳定性：新能源接入导致电网电压波动，构网储能能够主动平抑电压变化。
  • 频率稳定性：新能源缺乏惯量支撑，导致频率变化率增大，构网储能可提供惯量支撑，降低频率变化率。
  • 功角稳定性：新能源接入弱电网时，系统功角稳定性恶化，构网储能可增强电网强度，提升系统稳定性。
  • 宽频振荡：大量电力电子设备接入电网，引入宽频振荡问题，构网技术可有效应对。

2. 构网型储能技术原理与功能

• 构网型技术：通过电力电子设备（如变流器、换流器）实现与同步机类似的电压源外特性，提供惯量和电压支撑。
• 构网型技术特点：
  • 可在扰动前、中、后各阶段构建自同步电压源，起到“顶梁柱”作用。
  • 通过控制电压幅值、频率和相位，实现对电网的稳定支撑。
  • 构网型储能具备多时间尺度（3~20秒）的多目标控制能力。

3. 南瑞继保构网储能技术实践

• 技术优势：
  • 全栈自研技术：包括电池管理、变流器、功率管理、能量管理等，形成“4S”系统。
  • 构网技术路线：涵盖低压储能、高压直挂、柔性直流三种技术路线，适用于不同场景下的电网支撑。
• 主要应用案例：
  • 额济纳源网荷储项目：实现“主网停电全域绿电不停供”，验证构网储能对电网频率和电压支撑能力。
  • 西藏索县项目：解决电压源缺失、功角不稳定和惯量缺失问题，成功通过人工短路试验。
  • 西藏拉果措项目：建设65MW/130MWh构网储能，成为国内最大容量的离网新能源电力系统。
  • 吉林风电场静止调相机项目：采用3pu静止同步调相机，提升惯量和同步电压支撑能力。

4. 未来展望与建议

• 构网储能的推广：基于储能的构网技术已全面验证，进入成熟期，建议大规模推广应用。
• 应用场景：
  • 百干兆瓦级共享储能电站：优先采用构网技术，以应对当前和未来电网稳定支撑需求。
  • 矿业微网：构网储能可实现“源-储-荷”一体化调度，提升系统可控性和稳定性。
• 技术发展建议：充分发挥构网储能的电压、频率和惯量支撑作用，助力新型电力系统建设。

关键技术与产品

• 构网型储能技术：
  • 低压构网储能：采用“4S”系统，支持多时间尺度控制，已投运30个项目。
  • 高压直挂构网储能：基于SVG和多电平换流器拓扑，实现无变压器接入，提升电网支撑效果。
  • 柔性直流构网储能：通过柔直技术实现对弱电网和双弱电网的适应性支撑，已在张北、如东海风等项目落地。
• 产品体系：
  • 包括电池集成、电池管理系统、储能变流器、能量管理系统、热管理系统、云平台及手机APP等。

南瑞继保技术实力

• 研发背景：
  • 李钢作为南瑞继保发电系统部经理，拥有丰富的电力系统项目经验，主持多个国家级和国际级项目。
• 专利与奖项：
  • 授权发明专利58件，国际授权专利10多件，近五年获省部级以上科技奖励5项。
• 行业地位：
  • 全球前三甲的电力控制企业，公司员工超过6000人，年销售额达202亿，储能出货量超过10GW+，构网储能市占率超过95%。

构网型储能应用成果

• 工程落地：构网储能出货量超过1.5GW，工程数量超过40个。
• 技术突破：
  • 2018年，国内率先构网实践。
  • 2023年，完成全国首次构网储能全工况承受变压器励磁涌流冲击试验。
  • 2024年，西藏索县项目成功交付二期126.25/405MWh构网储能系统。

总结

构网型储能技术作为应对新型电力系统挑战的重要手段，已在多个领域实现广泛应用和成功落地。南瑞继保凭借其先进的电力电子技术、电网控保技术及全面的储能解决方案，成为该技术领域的领先者。未来，构网储能技术将发挥更大作用，为实现碳中和目标和构建安全、稳定的新型电力系统提供关键支撑。