雙碳背景下,能源供需格局的深刻調(diào)整,給電力系統(tǒng)帶來深刻變化。構(gòu)建新型電力系統(tǒng),如何增強新能源發(fā)電主動支撐能力,助推新能源由輔助電源向主體電源轉(zhuǎn)變?如何加強源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展,全面支撐新能源高效開發(fā)利用?如何推動儲能技術(shù)研究,支撐高比例新能源電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力提升?
5月24日,第十六屆(2023)“SNEC光伏大會暨(上海)展覽會”在上海新國際博覽中心舉行。遠(yuǎn)景作為全球領(lǐng)先的能夠提供智慧風(fēng)、光、儲等綠色能源全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)解決方案的科技企業(yè)參展,向數(shù)十萬專業(yè)觀眾展出了基于未來電力市場需求的智慧“新型電力系統(tǒng)”解決方案和最新一代智慧液冷儲能解決方案。
遠(yuǎn)景提供的“新型電力系統(tǒng)”解決方案有何不同?
首先,從系統(tǒng)層面,遠(yuǎn)景對新型電力系統(tǒng)進(jìn)行全面審視,在充分挖掘新能源電源設(shè)備、儲能設(shè)備、負(fù)荷設(shè)備潛力的情況下,結(jié)合系統(tǒng)一次、二次設(shè)計并結(jié)合多時間尺度下電網(wǎng)穩(wěn)定性仿真分析解決新型電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)。
新型電力系統(tǒng)通常以帶有多種約束條件下的在網(wǎng),甚至孤網(wǎng)形態(tài)存在,僅僅考慮傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及導(dǎo)則無法面對新的挑戰(zhàn)。因此,開發(fā)具備適用于新型電力系統(tǒng)的創(chuàng)新性的一次、二次設(shè)計原則及可靠性標(biāo)準(zhǔn),滿足系統(tǒng)的可靠性、經(jīng)濟型需求,才能夠賦予新型電力系統(tǒng)強大的生命力。
其次,源網(wǎng)荷儲各個要素層面,遠(yuǎn)景也針對性的做了更加適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)化。在要素配置上,通過大規(guī)模尋優(yōu),確定風(fēng)光儲荷的最優(yōu)配置;在電源方面,通過引入人工智能和多設(shè)備的信息和控制協(xié)同,強化新能源電站的預(yù)測能力,同時降低了波動性;在電網(wǎng)方面,開發(fā)了基于模型的預(yù)測控制,降低運營成本,提升經(jīng)濟性;在負(fù)荷方面,增強了負(fù)荷的可調(diào)性和電網(wǎng)適應(yīng)能力;在儲能方面,開發(fā)多種電網(wǎng)支撐型技術(shù),支持不同強度的電網(wǎng)甚至孤網(wǎng)。
發(fā)力源網(wǎng)荷儲 零碳產(chǎn)業(yè)園里的“綠色賬單”
構(gòu)建新型電力系統(tǒng),從新能源發(fā)電方面來說,中國正經(jīng)歷分布式發(fā)電逐步替代集中式發(fā)電、新能源發(fā)電逐漸替代傳統(tǒng)能源發(fā)電,以及終端能源電能替代傳統(tǒng)用能的階段。遠(yuǎn)景智能打造了基于AIoT的智能物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)EnOS?。該系統(tǒng)基于開放、標(biāo)準(zhǔn)、成熟的技術(shù)架構(gòu),融合大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù),以及遠(yuǎn)景集團在可再生能源、智慧城市、智慧樓宇、智慧電網(wǎng)、碳管理等垂直領(lǐng)域的最佳實踐和專業(yè)知識,致力于將行業(yè)知識轉(zhuǎn)化為高效便捷的工具和可復(fù)用的模型,賦能發(fā)電企業(yè)加速低碳數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
從源網(wǎng)荷儲一體化及多能互補方面來說,未來終端能源系統(tǒng)將向以電為中心、多能互補方向發(fā)展,源網(wǎng)荷儲集成一體化規(guī)劃設(shè)計需求顯著加強。
遠(yuǎn)景在鄂爾多斯落地了全球首座零碳產(chǎn)業(yè)園,利用鄂爾多斯豐富的風(fēng)光資源,通過智能物聯(lián)網(wǎng)源荷互動控制系統(tǒng)和基于風(fēng)光儲的零碳能源島,在該產(chǎn)業(yè)園內(nèi)實現(xiàn)了100%綠色零碳能源供給,其中,80%的電量由區(qū)域內(nèi)的可再生能源發(fā)電直供,20%與電網(wǎng)交易。
無論是風(fēng)電還是光伏,作為可再生能源都難免“看天吃飯”,工業(yè)生產(chǎn)卻不能說停就停。為解決這一難題,遠(yuǎn)景鄂爾多斯零碳產(chǎn)業(yè)園提供了兩種解決方案:智能微網(wǎng)和大規(guī)模儲能。
首先是基于可再生能源的新型電力系統(tǒng)的控制和調(diào)度。在產(chǎn)業(yè)園內(nèi),能源以風(fēng)光綠電直供為主,網(wǎng)電為輔,同時下游的用戶數(shù)量相對電網(wǎng)少,意味著負(fù)荷平衡空間更有限。必須通過精確地預(yù)測風(fēng)光功率,建立園區(qū)內(nèi)合理的電力市場交易機制激活需求側(cè)管理,同時積極同大電網(wǎng)的做好互動,優(yōu)化電力潮流管理來實現(xiàn),這就需要根據(jù)園區(qū)實際,不斷迭代優(yōu)化控制和調(diào)度算法。
其次需集成電化學(xué)儲能等大規(guī)模儲能方式。目前,電化學(xué)儲能只能滿足4小時的儲能需求。遠(yuǎn)景同時還在探索新的儲能系統(tǒng),以滿足天級、甚至周級的儲能需求。
“新型電力系統(tǒng)是要解決三個核心問題的平衡,第一個問題是要做到高比例的綠色能源,第二要保持電網(wǎng)的穩(wěn)定,第三是要實現(xiàn)有競爭優(yōu)勢的電價。這三件事是在一個不斷平衡的過程中?!边h(yuǎn)景科技集團戰(zhàn)略高級總監(jiān)張元扼要指出難點所在。
事實上,這種難以達(dá)成的平衡已經(jīng)在零碳產(chǎn)業(yè)園近乎實現(xiàn)了。除了實現(xiàn)能源穩(wěn)定、綠色以外,遠(yuǎn)景零碳產(chǎn)業(yè)園中的電價,比內(nèi)蒙古工商業(yè)電價還低了20%。
在過去的中國工業(yè)體系中,由于電價相對低廉而穩(wěn)定,電力成本問題并未被廣泛深入考慮。但這種情況正在發(fā)生變化,近期,國家發(fā)改委公布了2023-2026年各省級電網(wǎng)輸配電價水平,電力市場化改革不斷深入,企業(yè)不得不思考降本增效的應(yīng)對策略。零碳產(chǎn)業(yè)園本質(zhì)上其實上是綠電就地消納,這將進(jìn)一步提高綠電的經(jīng)濟效益,降低企業(yè)能耗成本。
聚焦儲能 破解新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵難點
儲能是新型電力系統(tǒng)重要的靈活性調(diào)節(jié)資源,是不可或缺的基石。
創(chuàng)立至今,遠(yuǎn)景不斷集成智能物聯(lián)網(wǎng)、動力電池、碳管理等新技術(shù),形成新的解決方案,進(jìn)入新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。而儲能作為新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定、平價的關(guān)鍵,成為遠(yuǎn)景聚焦的重要挑戰(zhàn)。
遠(yuǎn)景深耕風(fēng)電行業(yè)十?dāng)?shù)年,對電力系統(tǒng)具有深刻理解。遠(yuǎn)景新一代智慧液冷解決方案結(jié)合遠(yuǎn)景體系內(nèi)電化學(xué)、電力電子、電氣等領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)能力,可以更好的幫助新能源支撐電力系統(tǒng)運行。
遠(yuǎn)景儲能電芯來自具有15年電池研發(fā)及設(shè)計經(jīng)驗的遠(yuǎn)景動力。遠(yuǎn)景動力具備 15 年電池研發(fā)及設(shè)計經(jīng)驗,已經(jīng)為 44 個國家的 80 多萬輛電動汽車提供安全的電池產(chǎn)品,迄今為止從未發(fā)生任何一起重大事故。
遠(yuǎn)景能源早已打開了風(fēng)機變頻技術(shù)的黑匣子。風(fēng)電的逆變器技術(shù)和儲能的變流器技術(shù)較為相似,但設(shè)計復(fù)雜度更高。遠(yuǎn)景儲能變流器采用遠(yuǎn)景能源風(fēng)電變流器成熟的產(chǎn)品架構(gòu)。
遠(yuǎn)景儲能的交流系統(tǒng),在遠(yuǎn)景最先進(jìn)的風(fēng)機電氣傳動鏈平臺上復(fù)用和優(yōu)化,包括軟件系統(tǒng)、功率變換系統(tǒng)、升壓系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)和環(huán)控等。
基于遠(yuǎn)景EnOS?智能物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng),遠(yuǎn)景將大數(shù)據(jù)智能技術(shù)融入到新一代智慧液冷儲能解決方案中,電子電力、電氣、電化學(xué)等互相協(xié)同,實現(xiàn)儲能系統(tǒng)與電力系統(tǒng)高度耦合,連接源網(wǎng)荷儲,做到與電網(wǎng)、負(fù)荷、光伏電站、風(fēng)場、風(fēng)機瞬態(tài)特征相匹配。
遠(yuǎn)景正在快速拓展儲能市場,已在中國、新加坡、英國等地部署超過150個智慧儲能項目,推動遠(yuǎn)景成為全球領(lǐng)先的能夠提供智慧風(fēng)、光、儲等綠色能源全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)解決方案的科技企業(yè)。
此外,為滿足多樣化場景需求,在遠(yuǎn)景能源智慧儲能產(chǎn)品總工程師錢振華的帶領(lǐng)下,遠(yuǎn)景新一代智慧液冷儲能產(chǎn)品基于成熟的集裝箱儲能方案,對系統(tǒng)設(shè)計理念、消防安全和安裝運輸進(jìn)行全新升級。
為適應(yīng)中國地理多樣性和滿足不同場景儲能需求,產(chǎn)品采取模塊化戶外柜設(shè)計,并可靈活調(diào)整系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以適應(yīng)集中式和分布式應(yīng)用,匹配發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)多應(yīng)用場景,應(yīng)對高溫與嚴(yán)寒、高濕度、鹽霧等嚴(yán)苛環(huán)境。目前,遠(yuǎn)景已具備行業(yè)少有的“儲能全棧技術(shù)能力”,即電芯、BMS、PCS、EMS等主要部件全部自主研發(fā)生產(chǎn)。
智慧液冷儲能產(chǎn)品采取IP55 (Pack IP67)高防護(hù)、C5高防腐等級和高低溫設(shè)計,應(yīng)用業(yè)績超過5GWh+,國內(nèi)外在手訂單達(dá)15GWh+,在西藏、新疆、內(nèi)蒙、甘肅、海南、山東、新加坡等地區(qū)均有落地,項目地點地理環(huán)境差異大,覆蓋風(fēng)沙、高海拔、高溫、高濕、高寒、鹽霧等不同的嚴(yán)苛環(huán)境條件。
打造本征安全、低成本、長壽命、高密度的儲能電芯也是關(guān)鍵。新一代智慧液冷儲能解決方案采用遠(yuǎn)景自主研發(fā)、制造的315Ah儲能電芯,實現(xiàn)儲能系統(tǒng)更高能量密度、更小占地面積和更低度電成本(更高客戶收益),更獲得了包括UL9540A和UL1973、GB/T 36276等在內(nèi)的重要認(rèn)證。此外,針對市場普遍對儲能系統(tǒng)安全性存在擔(dān)憂的痛點,遠(yuǎn)景的大數(shù)據(jù)智能火警監(jiān)測系統(tǒng)、Pack級消防、艙體1小時耐火防爆通風(fēng)等特點,配合遠(yuǎn)景自研車規(guī)級品質(zhì)儲能電芯,帶來更高級別的安全保障。