El principio, las características y la aplicación principal de la tecnología de almacenamiento de energía en baterías.

El 21 de junio, se puso en funcionamiento oficialmente la central eléctrica de almacenamiento de energía Jianshan de 110 kv ubicada en Zhenjiang Danyang. La subestación es uno de los proyectos importantes de la central eléctrica de almacenamiento de energía de Zhenjiang.

Para aliviar las unidades de carbón de la central eléctrica de Jianbi retiraron la electricidad durante el pico en el verano de 2018 en la región oriental de Zhenjiang, la compañía Jiangsu combinó con una central eléctrica de almacenamiento de energía electroquímica que tiene las características de un período de construcción corto y flexible, en la región oriental de Zhenjiang (Zhenjiang ) en la nueva ciudad, Danyang, Yang, la construcción de los proyectos de almacenamiento de energía más grandes del mundo, incluida la construcción en el área de Danyang, la central de almacenamiento de energía de Danyang, el almacenamiento de energía del edificio, el desarrollo de una nueva presa de la central de almacenamiento de energía en la joven y próspera central de almacenamiento de energía. , la estación de energía de almacenamiento de energía de tres saltos, la construcción de un nuevo distrito en la estación de energía de almacenamiento de energía de Zhenjiang Dagang, esta estación de energía de almacenamiento de energía de texto, la estación de energía de almacenamiento de energía de Beishan.

El lado de la red eléctrica total del proyecto de 101 mw, la capacidad total de 202 megavatios (mw), es el proyecto de central eléctrica de almacenamiento de energía de batería más grande del mundo, la práctica de exploración en el campo del almacenamiento de energía distribuida tiene un efecto de demostración, se espera la industria de almacenamiento de energía estar en todo el país. Después de la finalización del proyecto, proporcione el funcionamiento de la carga, FM, respaldo y arranque en negro, respuesta a la demanda y otros servicios, aproveche al máximo el papel de la red eléctrica para reducir el pico de la red eléctrica para promover el pico en la red de Zhenjiang que se corta, de manera efectiva aliviar la presión del suministro de energía de la red del este de Zhenjiang este verano.

Se entiende que el rotor está construido con una central eléctrica de almacenamiento de energía de montaña con una potencia de 5 mw, una capacidad de batería de un proyecto de demostración de una central eléctrica de almacenamiento de energía de 10 mw. El proyecto tiene una superficie de 1.8 mu, se decora un total tipo tanque prefabricado, a través de cable de 10 kv se construye una línea de acceso a la montaña convertida en barra colectora de 10 kv del lado de la red.

Además, como la red eléctrica de Jiangsu "carga de la red de origen", el sistema de control de carga preciso, una parte importante de Yang en las áreas del proyecto de almacenamiento de energía está equipado con un terminal interactivo de red inteligente, evita que el equipo, como el sistema de control de procesos de la isla, pueda lograr para programar la respuesta de milisegundos, realizando una rápida eliminación de la falla.

Se introduce la tecnología de almacenamiento de energía por batería

1. El principio de la tecnología de almacenamiento de energía por batería

La tecnología de almacenamiento de energía se realiza a través de métodos físicos o químicos, como el almacenamiento de energía eléctrica, y según sea necesario para liberar una serie de tecnología relacionada. En general, según diferentes formas de almacenamiento de energía se puede clasificar como almacenamiento de energía mecánica, almacenamiento de energía electromagnética y almacenamiento de energía electroquímica. Almacenamiento de energía mecánica y se puede dividir en almacenamiento de energía de bombeo, almacenamiento de energía de aire comprimido, almacenamiento de energía de volante. Almacenamiento de energía electromagnética, incluido el almacenamiento de energía magnética superconductora y el almacenamiento de energía de supercondensador. La forma de almacenamiento de energía electroquímica es la energía eléctrica en forma de almacenamiento y liberación de energía química. El almacenamiento de energía electroquímica incluye principalmente el dispositivo actual para lograr baterías de almacenamiento de energía y condensadores electroquímicos, baterías de plomo de baterías de plomo-ácido de uso común, baterías de carbono, baterías de azufre de sodio, baterías de flujo, baterías de iones de litio, etc. Tecnología de almacenamiento de energía electroquímica con alta eficiencia y flexibilidad, las ventajas de una respuesta rápida ocupa gradualmente un estado cada vez más importante en el mercado de almacenamiento de energía de energía eléctrica.

Comparación de rendimiento de batería diferente en la tabla 1

2. Los personajes y el uso principal de la tecnología de almacenamiento de energía por batería.

Con el fin de promover la mejora de la industria energética y lograr un desarrollo limpio y bajo en carbono en los últimos años, nuestro país para desarrollar energía limpia, energía eólica, desarrollo fotovoltaico de gran salto adelante, nueva proporción de capacidad energética está aumentando día a día. Sin embargo, en el desarrollo de energía limpia, al mismo tiempo, la volatilidad, la interconexión intermitente de nueva energía a la red desde la ejecución de control, afecta negativamente muchos aspectos, como el control de seguridad, limita en gran medida la utilización efectiva de energía limpia. La estación de energía de almacenamiento de energía de batería está asociada con aplicaciones de generación de energía de nueva energía de distribución / centralizada, es una de las formas efectivas de resolver el problema de la nueva energía conectada a la red, con el aumento de escala de la generación de energía de nueva energía y el desarrollo del almacenamiento de energía de la batería tecnología, se convierte en la principal tecnología clave de apoyo de la estrategia de desarrollo de energía limpia en nuestro país.

El almacenamiento de energía de la batería como una forma importante, el almacenamiento de energía eléctrica tiene la potencia y la energía de acuerdo con los diferentes requisitos de aplicación, configuración flexible, velocidad de respuesta rápida, no limitada por recursos geográficos como condiciones externas, adecuado para aplicaciones a gran escala y ventajas de la producción en masa, hace que el almacenamiento de energía de la batería coopere con la nueva red de energía centralizada / distribuida, el auxiliar de operación de la red eléctrica tiene una posición insustituible.

Figura 1 batería de almacenamiento de energía en la fuente de alimentación distribuida y aplicación en el campo de la micro red eléctrica

La central eléctrica de almacenamiento de energía de batería a gran escala en el lado de la generación de energía, se puede utilizar como planta de energía independiente en el control / regulación de la frecuencia de la red eléctrica, proporcionar espera, despegue máximo y, al mismo tiempo, también puede cooperar con la generación de energía renovable aumentar la energía renovable electricidad en línea; La inversión en el lado de la transmisión se puede utilizar como la alternativa de actualización de la red, retrasar la actualización de la red eléctrica y proporcionar modulación de frecuencia secundaria para los servicios de la red; En el lado de la distribución de energía, puede retrasar la actualización de la red de distribución, mejorar la seguridad y la economía de la operación de la red de distribución de energía y mejorar la capacidad del suministro de energía distribuido aceptado en el lado del usuario a través del arbitraje del precio del valle pico, participar en la respuesta del lado de la demanda para ganar beneficios.

3. El estado de la aplicación de la tecnología de almacenamiento de energía de la batería en el país y en el extranjero.

En la actualidad, países de todo el mundo han invertido una gran cantidad de mano de obra y recursos materiales en una gran escala de investigación en tecnología de almacenamiento de energía en baterías. Construido en el hogar y en el extranjero en los últimos años, la central eléctrica de almacenamiento de energía de batería a gran escala continua. Los países occidentales representados por la devoción de Estados Unidos por la construcción de centrales eléctricas de almacenamiento de energía de batería a gran escala en los últimos años, como los Estados Unidos en California, el estado de Pensilvania estableció una gran cantidad de diferentes formas de almacenamiento de energía de centrales eléctricas de almacenamiento de energía, sus aplicaciones incluyen energía generación, servicios auxiliares, transmisión y distribución, cliente, generación distribuida y red de la industria microelectrónica, red a gran escala en áreas como las energías renovables, y la función y rol de las diferentes centrales de almacenamiento de energía ha llevado a la clasificación y definición, señaló la dirección para el desarrollo de centrales eléctricas de almacenamiento de energía a gran escala en todo el mundo.

Cuadro 2 Proyecto extranjero de almacenamiento de energía de baterías a gran escala

Basado en la tecnología de almacenamiento de energía de batería doméstica a gran escala, también se lleva a cabo una gran cantidad de trabajo de investigación, en la base de generación de energía renovable a gran escala, transmisión y distribución, y en el lado del usuario y la generación distribuida y la red de micro energía, y otros campos. , ha construido una serie de proyectos de demostración y ha llevado a cabo la configuración de la capacidad del sistema de almacenamiento de energía, la estrategia de control y así sucesivamente una serie de trabajos de investigación, ha obtenido muchos resultados de investigación.

El proyecto de demostración de pérdida de almacenamiento de escenario nacional es "generación de energía de nueva energía amigable con la red" como el objetivo, es actualmente el más grande del mundo, y la energía eólica, la generación de energía fotovoltaica, el almacenamiento de energía y la ingeniería de transmisión cuatro uno del proyecto de demostración integral de energía renovable. Entre ellos, la primera fase de construcción de 98,5 MW eólicos, 40 MW de generación de energía fotovoltaica y dispositivo de almacenamiento de energía de 20 MW (incluidos 14 MW / 63 MWH de batería de iones de litio y 2 MW / 8 MWH todas las baterías de flujo de vanadio), y construcción de subestación inteligente 220 kv. A través del almacenamiento de energía a gran escala, el sistema de monitoreo de la central eléctrica se ha dado cuenta del control coordinado y la gestión de la energía de una variedad de dispositivos de almacenamiento de energía, tiene una fluctuación suave de la producción de energía renovable, una salida de la curva de energía renovable auxiliar según lo planeado y varias funciones como la reducción de picos en el valle.

Figura 2 panorama del proyecto de demostración de almacenamiento de escenarios nacionales

Los proyectos de demostración de la central eléctrica de almacenamiento de energía (fase I) diseñan una capacidad instalada total de 20 mw, la capacidad total de almacenamiento 95 MWH, en la actualidad dispositivo de almacenamiento ya instalado 14 mw de fosfato de hierro y litio (un total de 63 MWH) y 2 mw de energía de flujo dispositivo de almacenamiento (8 MWH). A través del sistema de monitoreo de la estación de energía de almacenamiento de energía de batería a gran escala, se ha realizado la integración del sistema de estación de energía de almacenamiento de energía de batería de múltiples tipos de megavatios, la programación unificada y la aplicación de ingeniería, resolvió la estación de energía de almacenamiento de energía de la batería coordinada control y gestión de la energía de los problemas clave, para lograr la salida de energía de la luz del viento suave y el plan de seguimiento, participar en el sistema de FM, corte de picos y otras funciones de aplicación avanzadas, mejorar la generación de energía de la estación de energía eólica / fotovoltaica de previsibilidad y controlabilidad y programable.

Figura 3 proyectos de demostración de almacenamiento de escenario nacional del sistema de almacenamiento de energía de batería

La estrategia de gestión de energía superior basada en la central eléctrica de almacenamiento de energía puede realizar una potencia de almacenamiento de escenario complementaria, para lograr el escenario, la volatilidad de la salida conjunta cumple con menos del 7% de los objetivos de diseño del sistema de almacenamiento, el plan de energía de seguimiento cumple con el error es inferior a 3 % del objetivo de diseño del sistema.

Figura 4 interfaz de monitoreo del proyecto de demostración de almacenamiento de paisajes nacionales

4. La perspectiva de aplicación futura de la central eléctrica de almacenamiento de energía de batería

El desarrollo futuro y la aplicación de un sistema de almacenamiento de energía de batería a gran escala necesita que se lleve a cabo un trabajo en los siguientes aspectos:

(1) desde el diseño, integración, instalación, operación, monitoreo y otros procesos de producción de la batería de almacenamiento de energía a gran escala, preste atención a la seguridad del problema de la batería, presente el límite de seguridad de los diferentes tipos de sistema de almacenamiento de energía, el posible El sobrecalentamiento de la batería, la deformación, la quema, la fuga de electrolitos y otros diseños de seguridad tienen suficiente confiabilidad de las medidas de seguridad para evitar accidentes de seguridad.

(2) consideración completa de la masa / gran cantidad de unidades de almacenamiento de energía del sistema de almacenamiento de energía de la batería a muy gran escala y la complejidad de la topología de la red, la partición del subsistema del dominio de la estación ZiZhiXiang gestión centralizada del control de optimización de la central eléctrica de almacenamiento de energía de la batería a gran escala / vlsi arquitectura, fundamentalmente resuelve la contradicción de la unidad de almacenamiento de energía entre la diversidad y el objetivo de la aplicación de la unidad, la capacidad integral de promover el control integral del sistema de almacenamiento de energía de la batería.

(3) el uso efectivo de big data, computación en la nube, Internet de las cosas, como el método de inteligencia artificial, datos operativos históricos y en tiempo real, realizando el estado de operación en tiempo real del diagnóstico y análisis del sistema de almacenamiento de energía de la batería, atenuación del rendimiento y advertencia de seguridad, etc., para garantizar que la central eléctrica de almacenamiento de energía de batería centralizada / distribuida a gran escala funcione de manera segura, estable y confiable.

(4) en vista de la central eléctrica de almacenamiento de energía de batería centralizada / distribuida a gran escala y el escenario de aplicación conjunta de generación de energía de nueva energía centralizada / distribuida, considere la programación de operación inteligente, el control de seguridad y estabilidad, la gestión del ciclo de vida completo, multiobjetivo El beneficio de gestión y operación de control es el más superior, los diversos requisitos presentados bajo la arquitectura de integración diferente de la central eléctrica de almacenamiento de energía de la batería El método de control de optimización colaborativa multiobjetivo de la grieta es diferente de la gestión de energía del sistema de almacenamiento de energía de la batería y el problema de control científico.

(5) considere que el sistema de almacenamiento de energía de batería centralizado / distribuido a gran escala puede estar hecho de diferentes tipos y diferentes etapas de la vida útil de la unidad de almacenamiento de energía de la batería / disposición en el uso de la unidad de almacenamiento de energía de la batería de energía, como híbrido integrado, investigar y revelar el Central eléctrica de almacenamiento de energía de batería de múltiples tipos en diferentes tipos de estado de salud de la unidad de almacenamiento de energía, atenuación del rendimiento, las diferencias entre las características de tasa de carga y descarga, análisis de las características de carga y descarga de la batería de la unidad después de la conexión dinámica, propuesta en vista de la diferentes tipos de sistema de almacenamiento de energía de la batería dinámico, inteligente, la diferenciación del método de control de carga y descarga, resuelve el problema de gestión de la batería.

(6) desde el nivel del módulo de almacenamiento de energía de la batería, el nivel del dispositivo y el nivel del sistema, como el nivel diferente, las características de carga y descarga de diferentes tipos de tecnología de almacenamiento de energía de batería de gran capacidad, las condiciones de trabajo de aplicabilidad, métodos de evaluación de seguridad y económicos, a Domine la tecnología avanzada de la eficiencia de almacenamiento de gran capacidad del análisis cuantitativo y el método de evaluación integral, apoye la investigación de la tecnología de almacenamiento de energía de la batería y la aplicación de ingeniería.

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