某工厂分布式光伏储能系统初步设计方案

1.1项目概况

项目地可利用空闲屋顶面积约8000平方米，变压器总容量29500kVA，用电均衡，为24小时生产，适合光储一体系统的使用。
1.2系统简介
本项目采用的分布式光储系统包括多个分布式单元组成，每个分布式单元包含：分布式光伏单元、分布式储能单元以及相关的配电、能量管理系统等共同组成。其中，有电网支撑时，分布式光储系统可作为主要供电源，负荷用电主要来自光伏发电及储能系统放电；当外网停电时，光储系统则自动切换至应急供电模式，由储能系统建立母线支撑，与光伏发电系统为负荷提供持续能量供应。
本项目所采用的分布式光储系统相较于传统集中式系统，具有以下优势：
1. 安装地点灵活，无需集中大面积空地。
2. 更贴近使用侧，就近400V低压并网，减少了集中储能电站的线路损耗及集中并网的初期大规模投资。
3. 安装简单，无需大规模基础建设。
4. 稳定性强，每一个分布式单元都是独立运行，单一单元发生故障，不会造成这个系统的瘫痪。

本项目通过分布式光储系统的建设，可实现光储系统与市电并网运行及外网失电是的孤岛运行模式。
光储系统整体策略—采用自发自用，余电上网模式，整体控制策略以尽量减少电网用电为主，最大限度提高清洁能源利用率：
Ø 当光伏功率Ppv≥负载功率Pload，负载优先使用光伏供电、多余的电量供给储能系统充电、再多余光伏电量并网到电网出售。
Ø 当光伏功率Ppv≤负载功率Pload，负载优先使用光伏供电，不足部分优先由储能供应，再不足部分由电网供应。
一、系统介绍
2.1并网方案
根据各厂房用电需求分别由多个分布式单元并联接入到厂房电源总柜输出端，分别在每座厂房就近400V并联接入。

2.2系统配置

该项目可利用屋顶面积约8000平方米，有效利用面积约7000平方米，可布置光伏组件约1.2MW。
该项目高峰平均平均负荷为20000kW，变压器容量为29500kVA，可利用剩余容量设计储能8MW/32MWh。
放电：在每天峰段自动切换到储能电站供电，即每日8-11时及每日17-22时。
充电：在每天谷段和平段自动充电，即每日0-8时及每日11-17时，其中谷段：8小时，平段：6小时,充电平均功率需要约：4000kW。
2.3设备选型

2.3.1分布式单元
本项目选用科耀KYT50kW-200kWh-O型储能系统，共需160台。存储介质为高安全、高循环寿命的磷酸铁锂电池，具有模块化、易安装维护等特点。

该产品经过中国质量认证、欧盟CE认证、ROHS认证、澳洲SAA认证、南非NRS认证。
2.3.2光伏组件
选用高效率210组件，25年衰减至84.8%，组件效率21.6%

2.3.3光伏支架
彩钢瓦屋顶

水泥屋面

2.4主控系统

2.4.1电池模拟量高精度监测及上报功能
包括电池簇实时电压检测，电池簇充放电电流检测，单体电池端电压检测，电池组多点温度检测，电池簇绝缘监测。
2.4.2电池系统告警功能
包括电池系统过压告警，电池系统欠压告警，电池系统过流告警，电池系统高温告警，电池系统低温告警，电池系统漏电告警，电池管理系统通信异常告警，电池管理系统内部异常告警。
2.4.3电池系统保护功能
电池管理系统在电池系统出现电压、电流、温度等模拟量出现超过安全保护门限的情况时，将进行故障隔离，将问题电池簇退出运行，同时上报保护信息，并在本地进行显示。
2.4.4自诊断功能
本电池管理系统具备自诊断功能，在电池管理系统内部通信或与外部通信出现中断故障时，能够上报通信中断告警；另外，针对模拟量采集异常等其他异常也具备故障自诊断、本地显示和上报就地监测系统的功能。
2.4.5均衡功能
本电池管理系统使用被动均衡策略，能够很好得维护电池组的一致性。
2.4.6运行参数设定功能
本电池管理系统提供本地对电池管理系统的各项运行参数进行修改。参数设定项目包括：
l 单体电池充电上限电压
l 单体电池放电下限电压
l 电池运行最高温度
l 电池运行最低温度
l 电池簇过流门限
2.4.7继电器强制控制
可使用控制功能，强制控制充放电继电器吸合。
2.4.8电池管理系统
能够在本地对电池系统的各项运行状态进行显示，包括：
l 系统运行状态显示
l 电池单体电压/温度查询及显示
l 电池组电压/温度查询及显示
l 电池簇电流/SOC/SOH查询及显示
l 告警信息显示
l 其他异常信息显示
本电池管理系统系统能够在PCS的配合下进行电池组的全充全放，完成电池系统容量标定以及SOC标定的功能。
2.4.9能量管理系统EMS
能量管理系统是储能系统的最上层管理系统，主要协同系统内各个功率单元的功率分配，能量的管理。可以实现设备监控，环境管理，能量统计分析，能量管理，储能调度，事件告警，报表管理等功能。
Ø 功能描述
1) PCS、电池系统主要信息采集
2) 空调、消防、其他外部节点状态采集
3) 系统内部运行功率调度、故障及告警逻辑管理
4) 储能子系统间电池均衡管理
5) 电力系统后备电源
6) 辅助新能源并网（新能源平滑、减少新能源限发）
7) 多能互补微网系统
8) 需求侧响应（峰谷套利、需量管理）
2.4.10数据监控及存储
BMS系统数据进行本地储存，保证掉电不丢失。
同时配置app手机客户端、PC客户端，通过云平台提供24小时光储系统监控，实时了解电站运转情况。

2.5消防系统
² 电池消防设计：
根据GB-50148电化学储能电站设计规范, 模组均采用阻燃V0等级材料；
采用锂离子电芯，离子电芯不含任何金属形式的锂，因此电芯不会发生起火爆炸，单个电芯故障不会传导到模块设计中的相邻电芯；
电池pack内安装固态胶囊型自动灭火贴片：，是一种用于狭小空间、相对隐蔽的应用场景，是对传统自动灭火系统的补充，采用国际最先进的 Novec1230（全氟己酮）气体灭后材料，无毒无害，不损伤电子器件，利用特殊的胶囊工艺，将其固化封存，加工而成的新型固态胶囊型自动灭火贴片。其具有安全性好、对人体无害、对环境友好等显著特点。。
² 系统消防设计：
消防系统采用全淹没式气体式灭火系统，灭火剂喷放时间不大于10s。灭火系统药剂量按照GB- 50148电化学储能电站设计规范，其设计用量按本防护区灭火用量与药剂残留量之和计算，并充分考虑系统柜的药剂流失量，储存气体的储存容器设安全泄压装置，当储存压力超压时，其泄压装置自动打开。
一、 效益计算

编辑于 2022-04-06 14:04