基于风光储充的工业园区综合能源系统 解决方案及典型案例 窦真兰 国网上海综合能源服务有限公司 目录 一、系统构建 二、协同优化 三、安全保护 四、运行维护 五、典型案例 一、系统构建 顶端小标题 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 场景  上海电气电站集团上海电机厂的主要产品有大中型交流电动机、直流电动机、风力发电 机、汽轮发电机等；  占地面积约80万平方米，最大厂房长312米，主跨宽36米，高34米；  生产设备3000余台、精细设备280余台；  上海电机厂用电量巨大，当前配电容量71.5MVA，年用电量高达约7000万度； 现有能源管理存在诸多问题与痛点 顶端小标题 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 系统构建原则：  提高可再生能源使用率，优化工业园区 能源结构；  与工业园区高度融合，和谐发展，量身 定制解决方案；  构建停车棚光储充系统，解决员工“绿 色”出行难点；  采用智慧能源技术，降低企业能耗和成 本，实现园区企业共赢；  削峰填谷、需求响应，降低用电成本， 探索用户侧储能参与参与需求侧管理；  低碳绿色园区智慧能源商业模式示范。 顶端小标题 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 负荷特性分析 1 月 平 均 日 负 荷 特 性 曲 线 4 月 平 均 日 负 荷 特 性 曲 线 7 月 平 均 日 负 荷 特 性 曲 线 10 月 平 均 日 负 荷 特 性 曲 线  根据厂区提供的日负荷曲线数据可知，夏季为负荷高峰，峰值负荷约为16MW。  根据1月、4月、7月、10月典型日负荷特性曲线可知，上午9-11点以及下午14-16点是两个负荷高峰，负荷比较稳定，峰谷差明显。 顶端小标题 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 源-储-荷功率和容量配比 3号停车场光伏 参数 源 2.2MW光伏发电系统、10kW风力发电系统 储 能 站 福伊特车间屋面 网 光伏系统低压380V、储能系统6kV 2号停车场光 伏 储 4.02MW/12.6MWh磷酸铁锂电池 70kW/307.2kWh梯次利用动力电池 线圈车间屋面 荷 厂区用电负荷 GVPI车间屋面 集装箱储能系统 顶端小标题 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 先进储能电池，需求侧响应、虚拟电厂 磷酸铁锂储能系统 安全性高、能量密度高、充放电 倍率高、使用寿命长等特点，是 未来最具有市场前景的储能电池 体系。 磷酸铁锂储能电池集装箱 储能PCS、升压变一体仓 磷酸铁锂储能电池组 顶端小标题 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 “风光储充” 微网系统 风力发电机 车棚光伏 “风光储充”系统本地控制终端 梯次利用储能系统 顶端小标题 一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建 屋面光伏发电系统  充分利用厂区合理屋面，园区各方参与；  就地消纳，提升新能源利用率，降低能耗；  薄膜CIGS组件，效率高、美观、弱光性能好； 二、协同优化 源-储-荷协调运行技术 二、综合能源系统的源-网-荷-储协同优化控制 功率平衡：协调优化控制策略（四种主要运行方式） 本工程建设的供电系统运行中调度优先级如下： （1）优先使用风电和光伏发电。 （2）储能系统中储存的电量。 （3）在光伏出力不足、储能电量较低的情况下通过电网供电。 场景3：光伏出力小于用电负荷，且储能电量满足负荷用电需求 场景1：光伏出力大于用电负荷，且储能未充满 场景2：光伏出力大于用电负荷，且储能已充满 场景4：光伏出力小于用电负荷，且储能电量不满足供电需求 顶端小标题 二、综合能源系统的源-网-荷-储协同优化控制 02综合能源系统拓扑设计 功率因数调节  功率因数提升；  无功优先调节；  有功等效为功率受限的储能机组； 接入储能系统后，厂区在电价峰值时间段的用电功率和用电量大大降低。 顶端小标题 二、综合能源系统的源-网-荷-储协同优化控制 02综合能源系统拓扑设计 综合能源智慧管理平台 顶端小标题 二、综合能源系统的源-网-荷-储协同优化 02综合能源系统拓扑设计 综合能源智慧管理平台 系统架构主要分为：  设备及数据传输层  核心软件层  高级应用层 三、安全保护 顶端小标题 三、综合能源系统的安全与保护 储能系统的安全设计 机 械 安 全 电气安全 短路保护 绝缘保护 高压标识 安全设计 过欠压保护 高低温保护 过流保护 消防系统 温控系统 监控系统 功 能 安 全 材料级安全 新型磷酸铁锂材料、阻燃电解液 机械与电气级安全 材料阻燃等级 电芯安全设计 机械安全防护装置、电气安全防护装置 UN 38.3 化学安全 密封（IP54） 耐振动 耐冲击 耐碰撞 产品级安全 通过GB、UL、UN、IEC、ISO等破坏性 安全测试，无起火爆炸隐患 顶端小标题 三、综合能源系统的安全与保护 光伏发电系统保护技术 防直通保护 软件保护 硬件保护 变流器过流保护 短 路 保 护 保护技术 变 流 器 过 温 增加风扇流量 限制电流输出 除尘 电气火灾监控 接地漏电保护 电气火灾监控 发电系统的 漏电保护 鉴福方式 相敏方式 漏电保护开关 四、运行维护 顶端小标题 四、综合能源系统的运行维护 远程监控  用户负荷和储能系统实时监控；  智能化最大需量申报；  数据可视化；  多终端查看；  电力运行分析报告； 模块化更换  电池的更换以插箱为单位  变流器的更换以方便安装的部件形式 更换；  直流电容器组、功率模组，控制器； 数据分析  大数据平台；  统计分析；  设备性能评估；  设备优化；  优化备件库存；