【南瑞继保_李钢_】2024年构网型储能解决方案及应用实践报告_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

本次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展开。重点介绍了构网型储能技术在新能源接入背景下对电力系统稳定性和调节能力的提升作用，并展示了南瑞继保在该领域的技术成果和应用案例。

主要观点与关键信息

新型电力系统的挑战

1. 新能源接入特性：

   • 风电、光伏等新能源具有间歇性、波动性，难以匹配负荷曲线。
   • 并网器件具有低裕度、快速控制特点，导致电网在扰动下稳定性下降。

2. 电力系统稳定性问题：

   • 电压稳定性：新能源接入后，电网电压波动加剧。
   • 频率稳定性：缺乏转动惯量，频率变化率提高。
   • 功角稳定性：新能源场站短路比低，系统强度不足。
   • 宽频带振荡：大量电力电子设备接入引发系统振荡。

3. 电量平衡与调节电源缺口：

   • 随着新能源装机容量增加，电网调节电源存在较大缺口。
   • 需要采用抽水蓄能、新型储能、压缩空气、制氢等手段进行电量平衡。
   • 电化学储能技术成熟后，成为解决电量平衡的标配。

构网型技术原理与功能

技术原理

• 构网型技术以变流器/换流器为载体，通过构网控制策略，构建同步电源，提供惯量与电压支撑。
• 与传统同步机组不同，构网型设备依靠控制手段实现类似甚至优于同步机的电压源外特性。

核心功能

• 电压稳定：在电网电压波动时，吸收或输出无功，抵抗电压变化。
• 频率稳定：在电网频率变化时，主动调节有功输出，降低频率变化率。
• 增强电网强度：提升新能源场站短路比，增强系统强度。
• 故障穿越能力：具备应对电网故障的能力，维持系统稳定运行。

南瑞继保构网储能技术实践

技术优势

• 全栈自研技术：涵盖电池管理、变流器、功率管理、能量管理等。
• 构网控制策略：通过配置协调控制器（PMS）实现多PCS快速协调控制。
• 多技术路线：
  • 低压构网储能：适用于中小规模新能源场站，集成惯量、频率和电压支撑能力。
  • 高压直挂构网储能：采用SVG和柔性直流输电技术，无变压器接入，提升支撑效果。
  • 柔性直流构网储能：依托柔直技术，实现对电网的灵活支撑。

应用案例

1. 额济纳源网荷储一体化项目：

   • 实现“主网停电全域绿电不停供”，系统性验证构网储能的电压支撑能力。
   • 成功完成黑启动试验、长周期离网运行试验、故障穿越试验。
   • 实现并/离网无缝切换控制，支持49小时中长期离网运行。

2. 西藏索县构网储能项目：

   • 应用于弱电网环境，提升系统频率和电压支撑能力。
   • 验证了构网储能对电网故障冲击的承受能力。

3. 西藏拉果措盐湖提锂项目：

   • 无外部电网接入，构建离网新能源电力系统。
   • 成功交付国内最大容量的离网新能源系统，实现“源-储-荷”协同控制。

4. 吉林风电场静止同步调相机项目：

   • 世界首个新能源侧静止同步调相机试点。
   • 提升惯量和同步电压支撑，提高系统短路比。

展望与建议

1. 技术成熟度：

   • 基于储能的构网技术已进入成熟期，具备大规模推广应用的条件。

2. 推广方向：

   • 建议百千兆瓦级大型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。

3. 行业贡献：

   • 充分发挥构网储能的作用，为构建新型电力系统提供关键支撑。

技术成果与市场表现

• 技术成果：

  • 拥有58项发明专利，国际授权专利10+项。
  • 近五年获省部级以上科技奖励5项。
  • 构网储能市占率超过95%，出货量超1.5GW，工程数量超40+。

• 市场表现：

  • 全球前三甲电力控制企业，公司员工6000+。
  • 销售额达202亿，储能出货量超10GW+。
  • 项目覆盖湖北、新疆、西藏、沙特、吉林等多个地区。

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，已在多个场景中得到成功应用。南瑞继保凭借其在电力电子、电网控保、调度监控等领域的技术积累，形成了完整的构网储能解决方案，具备良好的市场竞争力和应用前景。未来，构网储能技术将在大规模新能源接入和电网稳定运行中发挥关键作用，助力实现碳中和目标。