1、-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者如東化工園施壯化工企業(yè)級峰谷儲能電站系統(tǒng)解決方案編制：審核：批準：2015年10月南都電源動力股份南都電源動力股份所有-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者目錄一、項目概述.31.1項目背景.31.2設(shè)計依據(jù).31.2設(shè)計概述.3二、系統(tǒng)電氣拓撲圖.5三、系統(tǒng)電氣主接線.6四、系統(tǒng)通信方案.7五、系統(tǒng)配置方案.8六、集裝箱安裝方案.106.1安裝位置.106.2系統(tǒng)設(shè)備安裝.10七、安裝改造方案.13八、項目投資概算.14九、項目經(jīng)濟收益分析.16南都電源動力股份所有-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者企業(yè)級儲能電站系

2、統(tǒng)解決方案一、項目概述1.1項目背景該項目位于省市如東化工園區(qū)里。采用能量型鉛炭電池組作為儲能元件，在電力處于谷”時段蓄電，在電力處于峰”時段放電，實現(xiàn)電力削峰填谷，調(diào)節(jié)用戶側(cè)需求響應(yīng)，這不但可以降低電網(wǎng)的峰值負荷，有利于電網(wǎng)的安全運行，還能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。1.2設(shè)計依據(jù)Q/GDW 564-2010儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定Q/GDW 676-2011儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)測試規(guī)Q/GDW 696-2011儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)運行控制規(guī)Q/GDW 697-2011儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)1.2設(shè)計概述目前省電網(wǎng)的電力價格模型見下表 1-1：表1-1省電力價格政策（大工業(yè)非優(yōu)待類10kV）時

3、區(qū)ABCDEF每天時間（時）088121215151717212124時間間隔（小時）8谷42平3平43平峰/谷峰峰銷售電價0.3221.1120.6670.6671.1120.667（元/kWh）由電網(wǎng)價格政策可以確定本峰谷電站儲能系統(tǒng)工作模式如下圖 1-1所示：南都電源動力股份所有-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者圖 1-1峰谷電站系統(tǒng)工作模式A時區(qū)：谷底區(qū)充電，工作8小時；B時區(qū)：峰值區(qū)放電，工作4小時；C時區(qū)：平值區(qū)停止工作；D時區(qū)：平值區(qū)充電，工作2小時；E時區(qū)：峰值區(qū)放電，工作4小時；F時區(qū)：平值區(qū)停止工作，設(shè)備檢修。調(diào)峰儲能帶來的經(jīng)濟效益是充放電時的不同電價，如：

4、電價峰值區(qū)電價谷底區(qū)=1.1120.322 =0.790元/kWh電價峰值區(qū)電價平值區(qū)=1.1120.667=0.445元/kWh本峰谷儲能電站每天完成 2個充放電循環(huán)，即完成在低電價區(qū)蓄電、高電價區(qū)放電的過程。本項目的峰谷儲能電站的裝機功率為 500kW，裝機容量為 4MWh，儲能系統(tǒng)預(yù)期使用壽命 5000次。南都電源動力股份所有-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者二、系統(tǒng)電氣拓撲圖本儲能電站系統(tǒng)的設(shè)計裝機容量為 4MWh，裝機功率為 500kW。本方案設(shè)計 500kW GES-500/500-4125型 4通道的儲能雙向變流器 1臺，每 1條通道分別接入 1MWh單元儲能模塊

5、（BMS系統(tǒng)+電池系統(tǒng)），總計 4MWh電池儲能系統(tǒng)。該系統(tǒng)電氣拓撲圖如下圖 2-1所示：AC 400V隔離變后臺監(jiān)控RS485500KW PCS(4通道)125kW通道125kW通道125kW通道125kW通道RS485電池+BMS電池+BMS電池+BMS電池+BMS電池+BMS電池+BMS電池+BMS電池+BMS電池單元 1#電池單元 2#電池單元 3#電池單元 4#電池單元 5#電池單元 6#電池單元7#電池單元8#圖 2-1峰谷儲能電站系統(tǒng)拓撲圖南都電源動力股份所有-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者三、系統(tǒng)電氣主接線本系統(tǒng)由1套在電氣上完全獨立的500kW/4MWh儲能

6、系在400V交流側(cè)并聯(lián)構(gòu)成。8組676V/1000Ah儲能型鉛炭電池組通過電纜分2路獨立接入直流配電柜，通過電池組的熔絲、斷路器及直空接觸器保護，然后分別獨立接入1個125kW通道PCS直流側(cè)。這一設(shè)計方案在電氣結(jié)構(gòu)上完全杜絕了電池組的并聯(lián)，消除了由于并聯(lián)可能導(dǎo)致的電池組間環(huán)流的產(chǎn)生。儲能系統(tǒng)整體聯(lián)接方案，電池組間部通過銅排連接。電池組至直流配電柜通過電纜連接，電纜通過底部電纜溝進入直流配電柜。直流配電柜至 PCS采用電纜經(jīng)由電纜溝接入PCS直流側(cè)輸入斷路器。圖3-1儲能電站系統(tǒng)電氣主連接圖南都電源動力股份所有-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者四、系統(tǒng)通信方案設(shè)備間通信，每個B

7、MM管理24只單體蓄電池，每組電池共計 14臺 BMM，每組蓄電池管理系統(tǒng)包含一臺蓄電池組控制模塊和蓄電池組管理系統(tǒng)，BMM和蓄電池組控制模塊之間通過 CAN總線聯(lián)結(jié)通信。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）將采集到的電池單體和電池組的電壓、電流、溫度、SOC、SOH等信息通過 Modbus RS485通訊接口以太網(wǎng)送至 PCS與就地監(jiān)控系統(tǒng)、遠程后臺監(jiān)控系統(tǒng)，PCS通過以太網(wǎng)與就地監(jiān)控系統(tǒng)進行通信。就地監(jiān)控系統(tǒng)與儲能電站監(jiān)控中心通過光纖以太網(wǎng)進行通信。BMS系統(tǒng)弱電走線與直流線路分開，減少干攏，弱電線路通過鐵質(zhì)線管引至直流配電柜或采用帶屏蔽層電纜。BMS通信線纜經(jīng)由電纜溝，通過鐵質(zhì)線管引入 PCS和儲能

8、系統(tǒng)就地監(jiān)控系統(tǒng)。圖 4-1儲能電站系統(tǒng)通訊方案南都電源動力股份所有-. z.五、系統(tǒng)配置方案本項目儲能系統(tǒng)成組方案如下：名稱成組單元設(shè)備組成詳圖容量采用2V1000AhRE*C能量型鉛炭電池2V1000Ah2kWh單體蓄電池簇24只2V1000AhRE*C能量型鉛炭電池串聯(lián)組成一簇，配備一臺蓄電池監(jiān)控模塊。48V1000h48kWh電池簇蓄電池簇監(jiān)控單元BMM電池組單元一組電池組單元由14簇電池組串聯(lián)組成，配備一臺蓄電池組控制單元672V/1000Ah0.5MWh電池組單元電池組控制單元BMU8組電池組單元獨立分8路接入一臺500kW/4M電池組單元500kW/4MWhWh儲能系 500kW

9、 PCS構(gòu)統(tǒng)單元成一組儲能單元，配備一臺直流配電柜。-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者電池管理系統(tǒng)BMS，500kW，PCS直流配電柜BMSPCS儲能系統(tǒng)單元1套500kW/4MWh500kW/4M儲能系統(tǒng)單元Wh儲能系500kW/4MWh并聯(lián)構(gòu)成統(tǒng)500kW/4MWh儲能系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)南都電源動力股份所有-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者六、集裝箱安裝方案6.1 安裝位置本項目市施壯化工，公司工廠的配電房附件大片空地可用于安裝 4MWh儲能電站設(shè)備，目測尺寸可滿足。圖中為項目安裝位置。圖6-1廠區(qū)三維示意圖6.2 系統(tǒng)設(shè)備安裝安裝方式1）PCS采用集裝箱式安裝。

10、500kW PCS設(shè)備（功率柜和隔離變壓柜）安裝在一個20呎集裝箱柜里，集裝箱重約9000kg。2）BMS和電池組成的電池系統(tǒng)采用集裝箱式安裝，安裝在 4個 40呎集裝箱柜里，集裝箱重約。安裝占地面積、承重、抗震：1）儲能電站系統(tǒng)共5個集裝箱，其中含4個電池集裝箱和1個PCS集裝箱，5個集裝2箱安裝總重約73000Kg，總占地面積約為203m。2）抗震電池柜架設(shè)計，可承受8烈度以上地震，震后電池無變形、漏液、裂紋；電池支架、連接系統(tǒng)等無明顯變形、松動。安裝布局圖詳細見下圖2.南都電源動力股份所有-. z.-. z.圖6-2儲能電站集裝箱安裝布局示意圖-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案

11、領(lǐng)導(dǎo)者圖6-2電站中電池系統(tǒng)集裝箱安裝布局示意圖南都電源動力股份所有-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者七、安裝改造方案環(huán)境要求：地面：水泥。支撐：槽鋼（地溝），使用槽鋼制作穩(wěn)屏的底架，有條件哇地溝，無條件直接固定在水泥地面。配線：電纜、動力電纜穿管或槽鋼。通風：自然通風，集裝箱體設(shè)計時加裝熱管理系統(tǒng)時已考慮。消防：氣體滅火劑、泡沫滅火器。動力母線：穿管，預(yù)埋。南都電源動力股份所有-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者八、項目投資概算設(shè)備材料及成本預(yù)算（A）序單價價格（萬元）名稱/規(guī)格數(shù)量備注號PCS柜(含隔離變壓)規(guī)格：AC0.4kV，500kVA，儲能雙向逆變器1

12、1臺50.0鉛炭電池2688個2430.1含連接線規(guī)格：GFM-1000RC, 231282408電池架224個3規(guī)格： mm, 8層；蓄電池連接電纜規(guī)格：100mm，90mm5376個200A，兩端壓接線鼻子42BMS控制柜規(guī)格：2060600400mm567894面8個4.88.0電池管理系統(tǒng)主控型號：BMU電池管理系統(tǒng)從控型號：BMM采樣線112個22.440.05m2480集裝箱（電池）規(guī)格：45呎, 1371624382896mm4個含空調(diào)、配電、消防交流配電柜1個規(guī)格：標準屏柜5.0（A）合計560.3單位：萬元監(jiān)控設(shè)備（B）：價格（萬元）序號名稱/規(guī)格單價數(shù)量備注計算機121臺1

13、套0.85規(guī)格：監(jiān)控軟件規(guī)格：（B）合計5.8單位：萬元其他相關(guān)費用（C）價格（萬元）序號名稱/規(guī)格單價數(shù)量備注1施工費用1項20.0設(shè)備費的 5%南都電源動力股份所有-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者23運營維護費電池運費1項1項2.02.0每年（C）合計24.0單位：萬元南都電源動力股份所有-. z.分布式能源與微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案領(lǐng)導(dǎo)者九、項目經(jīng)濟收益分析峰谷電站儲能系統(tǒng)裝機容量 500kW/4MWh；循環(huán)一天的階段電量計算（電網(wǎng)側(cè)）：雙向逆變器充放電效率：98%一般儲能用鉛酸電池的充放電效率：90%（因為充放電區(qū)間均在轉(zhuǎn)化效率最大區(qū)間，因此按 90%計算）（1）電站的年度電費收益：2631.5元300天= 78.945萬元/年（2）設(shè)備殘值收益：鉛炭電