1、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现有能源管理存在诸多问题与痛点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；场景顶端小标题 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2、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。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：顶端小标题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。1月平均日负荷特性曲线月平均日负荷特性曲线4月平均日负荷特性曲线月平均日负荷特性曲线7月平均日3、负荷特性曲线月平均日负荷特性曲线10月平均日负荷特性曲线月平均日负荷特性曲线一、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储能站3号停车场光伏福伊特车间屋面2号停车场光伏线圈车间屋面GVPI车间屋面集装箱储能系统顶端小标题源-储-荷功率和容量配比参数源2.2MW光伏发电系统、10kW风力发电系统网光伏系统低压380V、储能系统6kV储4.02MW/12.6MWh磷酸铁锂电池70kW/307.2kWh梯次利用动力电池荷厂区用电负荷一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建顶端小标题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4、酸铁锂储能电池集装箱磷酸铁锂储能电池组储能PCS、升压变一体仓先进储能电池，需求侧响应、虚拟电厂一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建顶端小标题梯次利用储能系统“风光储充”系统本地控制终端车棚光伏风力发电机“风光储充”微网系统一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建顶端小标题 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；屋面光伏发电系统一、基于风光储充的工业园区综合能源系统构建二、协同优化源-储-荷协调运行技术功率平衡：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5、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。场景场景1：光伏出力大于用电负荷，且储能未充满：光伏出力大于用电负荷，且储能未充满场景场景2：光伏出力大于用电负荷，且储能已充满：光伏出力大于用电负荷，且储能已充满场景场景3：光伏出力小于用电负荷，且储能电量满足负荷用电需求：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：光伏出力小于用电负荷，且储能电量不满足供电需求二、综合能源系统的源-网-荷-储协同优化控制顶端小标题功率因数调节02综合能源系统拓扑设计二、综合能源系统的源-网-荷-储协6、同优化控制 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02综合能源系统拓扑设计二、综合能源系统的源-网-荷-储协同优化控制综合能源智慧管理平台顶端小标题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02综合能源系统拓扑设计二、综合能源系统的源-网-荷-储协同优化三、安全保护顶端小标题储能系统的安全设计三、综合能源系统的安全与保护电气安全功能安全机械安全化学安全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材料阻燃等级电芯安全设计短路保护绝缘保护高压标识密封（I7、P54）耐振动耐冲击耐碰撞UN 38.3材料级安全机械与电气级安全产品级安全新型磷酸铁锂材料、阻燃电解液机械安全防护装置、电气安全防护装置通过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光伏发电系统保护技术三、综合能源系统的安全与保护变流器过流保护变流器过温短路保护发电系统的漏电保护保护技术增加风扇流量限制电流输出除尘接地漏电保护电气火灾监控防直通保护软件保护硬件保护鉴福方式相敏方式电气火灾监控漏电保护开关四、运行维护顶端小标题远程监控四、综合能源系统的运行维护模块化更换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；数据8、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；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；五、典型案例顶端小标题五、基于风光储充的工业园区综合能源系统典型案例储能站3号停车场光伏212.99kWp14个交流充电桩福伊特车间屋面光伏1081.70kWp2号停车场光伏361.90kWp6个交流充电桩，1个直流充电桩,1套70kW/307.2kWh梯级利用储能系统线圈车间屋面光伏191.40kWpGVPI车间屋面光伏370.04kWp集装箱储能系统4.02MW/12.6MWh项目规模顶端小标题项目建设情况五、基于风光储充的工业园区综合9、能源系统典型案例项目运营收益 新能源累计发电量1.17GWh；储能系统累计充电量5.26GWh；储能系统累计放电量4.98GWh；每年可节约标煤约665吨，减少二氧化碳排放约1760吨，减少有害气体排放约1.8吨。启动时间：2019年10月 项目地点：上海电机厂工业园区内 并网方式：自发自用 并网时间：2020年6月系统主界面系统主界面系统运行状态页系统运行状态页顶端小标题五、基于风光储充的工业园区综合能源系统典型案例可借鉴的成功经验与建议：“能源魔盒”案例有助于上海开展电力需求响应和虚拟电厂工作，缓解电网运行压力，提高上海电力运行安全和保障水平。光伏系统适用于光照资源较丰富的地区，风能系统适10、用于风资源较丰富的地区，储能系统适用于采用峰平谷电价并存在负荷不平衡的用户。融入5G 基站、数据中心等“新基建”重点技术的园区综合能源服务手段，也将是未来工业园区节能降耗、实现绿色低碳转型的重要实施方向。系统运行状态页系统运行状态页 典型“能源魔盒”案例的解决方案，与闵行工业园区高度融合，在不改变园区原有建筑格局为前提条件下，以“风、光、储、充、控、检”一体化形式实现多能协同互补和能源综合梯级利用，不仅改善了电机厂的能源结构，保障了厂区供能可靠与稳定，而且也使得闵行工业区的整体用能效率大幅提升，用能与运行成本得到一定缩减，对于工业园区的绿色转型发展提供了很好的借鉴思路。谢谢Thanks for Your Time