【中国电气装备（杨文辉）】2024年移动储能系统集成与发展报告_13页_2mb

移动储能系统集成与发展总结

一、移动储能背景需求

随着现代社会对电力依赖性的增强，用电需求迅速增长，新型储能产品应用需求也日益增加。移动储能系统因其可移动特性，成为替代柴油发电车的重要选择，能够满足以下需求：

• 负载不间断供电：实现供电连续性，支持不停电检修。
• 环保性：无废气、噪声小，无需加油，节能。
• 多功能性：可实现削峰填谷、电能质量调节、延缓配网扩容等功能。
• 灵活应用：支持并网和离网运行，具备冷启动、直流补电等能力。

移动储能系统主要应用于以下场景：

• 临时供电需求（如道路救援）
• 工程供电
• 重要负荷保电（如会议、疫情保电）
• 配网供电提升

二、移动储能发展现状

目前，移动储能系统主要分为以下几种技术路线：

1. 移动UPS电源车

• 技术特点：采用UPS架构，串联进回路中，实现负载不间断供电。
• 优点：架构简单、集成方便、操作简单。
• 缺点：功能受限于UPS，与电池兼容性差，不具备能量回馈功能，成本较高。
• 发展方向：
  • 提升UPS产品功能，提高系统整体性能。
  • 降低成本，提高容量。

2. 移动储能电源车

• 技术特点：采用STS架构，储能并联进回路中，具备冷启动功能。
• 优点：功能全面、成本较低。
• 缺点：并离网启动依赖STS，存在失效风险；容量有限，对电能质量有要求。
• 发展方向：
  • 研发大容量STS，提升产品可靠性。
  • 提升变流器软件算法，增强电能质量耐受能力和软件适配能力。

3. 移动储能方舱

• 技术特点：采用UPS架构进行解构，具备负载不间断供电、冷启动、直流补电等功能。
• 优点：功能全面、补电方便、接口丰富、单舱容量大、响应速度快。
• 缺点：操作逻辑复杂、成本较高。
• 发展方向：
  • 提升EMS控制功能，集合多模式控制逻辑。
  • 降低成本，提升容量。

技术应用案例

• 上海电力公司：2013年投运100kW/200kWh移动式供电系统。
• 江苏电科院：2014年投运100kW/200kWh移动式储能电站。
• 河南电力公司：2020年投运3台400kVA/200kWh移动UPS电源车。
• 浙江电力公司：2021年投运8台500kW/732kWh移动储能舱。
• 山西朔州：2022年投运2台500kW/1300kWh移动应急方舱。
• 福建龙岩：2017年投运250kW/250kWh在线式移动储能供电系统。

三、集成关键技术

1. 主设备选择

• 储能电池：磷酸铁锂电池、飞轮储能、铅酸电池、液流电池、镍氢电池。
• 主要拓扑选择：
  • UPS架构：适用于负载不间断供电。
  • STS架构：适用于离网运行和冷启动。
  • 交直流混合架构：更灵活，适应多种应用场景。

2. 结构优化设计

• 抗振优化：采用绝缘泡棉、4点固定、舱体底部槽钢结构等方式，提高抗振能力。
• 型式优化：移动储能方舱采用车舱分离设计，提高机动车辆利用效率。

3. 能量管理和运行控制技术

• 模式切换技术：实现并网与离网模式的切换。
• 多机并联控制管理技术：通过EMS实现多台储能设备的协调控制，避免谐振和环流问题。

4. 产品集成及性能测试技术

• 集成能力：具备从电芯入厂到成品出厂的完整集成能力。
• 性能测试：依据GB/T36548-2018标准，委托第三方检测机构完成性能测试，取得性能检测报告。
• 测试结果：
  • 容量：514.58kWh
  • 直流输出功率：4×60kW
  • 直流稳压精度：-0.07%
  • 直流稳流精度：(-0.91~0.54)%
  • 交流输出功率：250kW
  • 总电流谐波畸变率：≤3.168%
  • 总电压谐波畸变率：≤2.092%

5. 消防安全设计

• 配置全氟己酮自动灭火装置，辅以干粉灭火器。
• 室内元器件采用防爆型，设有温感、烟感探测器、手动报警按钮、声光报警器等。
• 接入消防监控系统，实现火灾监视和及时处理。

四、未来发展方向

1. 产品规模升级

• 当前单台移动储能系统一般不大于500kW，容量不大于1.5MWh，电压等级多为400V。
• 未来将引入高压直流产品、高能量密度电池等，研制更大规模的移动储能系统。

2. 拓扑设计创新

• 兼容UPS和STS架构，实现灵活拓扑变换。
• 推出混合式架构，增强系统适应性。

3. 商业模式创新

• 探索租赁、能源服务等商业模式，推动移动储能系统商业化发展。

五、平高储能工作成果

• 项目覆盖：在北京、天津、河南、江苏、浙江、广东、山东、陕西、西藏、黑龙江、青海等全国多个省市建设运营超过ITCAI的储能项目。
• 产品集成：具备吉瓦时储能产品集成经历，满足项目个性化需求。
• 技术路线：设置电池预制舱和储能预制舱两种技术路线，分别适用于大容量储能电站和功能要求高的项目。
• 移动储能预制舱产品：结合运输车，形成完整的移动储能解决方案。