多能互补性电源接入方案

1、多能互补性电源接入方案光伏装机规模当前某市城南经济新区没有电源接入，所需电力全部来源于上级电网。某市太阳能资源丰富、稳定，光伏电站的建设可为当地提供稳定、清洁的电力。且某市地面可利用面积大，工业园区厂房屋顶建设分布式光伏条件好。初步计划在”十三五”期间新增60MW光伏发电机组，其中50MW位于车逻镇，以农业光伏大棚形式集中建设；另外10MW规划利用工厂厂房或居民建筑楼顶分布式建设,所发电力就地并网消纳。2、燃机装机规模根据预测分析，能源站设计供热能力拟以满足近期全部工业最大用汽50t/h,空调制冷负荷的平均负荷35MW,生活热水日平均负荷21.4MW,实际运行根据机组特性和各类负荷变化统一调整

2、。能源站设计供热能力见表1-1。表1-1能源站设计供热能力序号用热类型设计供热能力备注1工业用汽(t/h)50全年2制冷负荷(MW)35空调季410月3生活热水负荷(MW)21.4全年某市城南经济新区在”十三五”期间存在一定的工业用蒸汽需求，同时本地居民与商家还存在较大的供热与供冷需要。为了在满足区域冷热需求的同时，尽可能使得新区的能源配置达到多能互补的目的，减少与电网的电力电量的交换，计划在本地新建一座区域分布式能源站，装设2台燃机与1台抽凝机组，总装机容量40MW。在这个装机容量下，分布式能源站的最大工业蒸汽供给量能够达到60t/h,不但能够满足远期的企业生产用汽需求,而且还能够提供额外的

3、蒸汽通过吸收式制冷的方式，为经济新区提供充足的空调冷水。3、储能装机规模综上所述，到2020年某市城南经济新区电源由燃气机组与光伏电站组成，且光伏电站装机比重接近60%,占据重要地位。而光伏电站发电能力与日照情况直接相关,受气候性因素影响巨大，出力存在较大的间歇性与波动性，需要其他类型电源配合调峰，以平滑出力曲线，保证电网的稳定运行。燃气机组具有效率高、启动迅速、响应速度快等特点，是电网的优质调峰电源，城南经济新区燃气机组装机容量约为光伏装机容量的三分之二，从技术角度来讲能够较好的完成区内电网调峰任务。但本地燃气机组除满足供电需求夕卜，还承担了地区的供气以及供热供暖任务，频繁压低出力必将对工业

4、生产以及民生造成一定的负面影响。此夕卜，燃气机组将出力压低至额定容量以下后工作效率将出现明显下降，体现为单位电量耗气的增长;并且频繁的启停也会对机组内部设备寿命造成负面影响，导致故障率的提高、检修周期缩短和维护成本的上升。为提高燃气机组运行经济性，减少机组出力调节时对本地工业生产以及供热供冷的影响，能够考虑在网内适量装设储能装置，在一定范围内平滑负荷以及光伏电站出力曲线，减少燃机机组调峰次数和调峰深度。但因为储能设备造价高昂，装设容量不宜过大，从经济角度来讲应优先满足电网的削峰填谷需要，同时充分利用电网的峰谷电价差以产生经济效益，以下将通过对某市城南经济新区大小负荷方式下的电力平衡结果来确定储

5、能装置容量。结合某市城南经济新区电力需求增长情况，电源装机建设方案以及各类型机组出力特性，对区域进行电力平衡分析，原则如下：1）设计水平年采用2020年。2）平衡时参照图2-2中的日负荷特性曲线，取大负荷、腰负荷以及小负荷3个典型方式进行平衡。3）某市太阳能属于m类资源区，光照强度相对较低，年利用小时数预计仅为1000小时左右，平衡时按照日最高出力率50%（午间），大负荷时出力率30%（上午）考虑。4）分布式能源站考虑经济性最大调峰能力按照50%考5）分布式能源站厂用电率按照2%计算。6）网损率按照4%计算。某市城南经济新区2020年各方式下电力平衡结果见表1-2。由平衡结果可知，按照已有的装

6、机配置方案，在上午10点地区负荷达到最高时即使分布式能源站机组满发出力仍缺电4.8MW，需要新增少量电源或从主网受入电力；腰负荷期间光伏电站出力达到最大，分布式能源站机组调峰运行，电网能够维持自我供需平衡；小负荷出现在夜间，光伏电站出力为零，分布式能源站机组适度调峰（70%）,电网盈余电力达到4.7MW。通过上述分析可知，到2020年某市城南经济新区能够维持基本的电力供需平衡，峰谷之间电力盈亏保持在5MW左右。所以建议在地区电网新增5MW储能装置，在负荷低谷期储存燃气机组所发电力，高峰期释放出去，有效平滑负荷曲线；此外,通过合理调节储能装置的运行状态还能有效减少白天光伏电站出力波动对电网造成的

7、影响，减少燃气机组动作频率，实现多能互补，节能减排的目标。表1-22020年某市城南经济新区电力平衡结果（单位：MW）序号项目大负荷（10点）腰负荷（14点）小负荷（3点）用电负荷60.048.021.6装机容量100.0100.0100.0序号项目大负荷（10点）腰负荷（14点）小负荷（3点）2.1燃气40.040.040.02.2光伏60.060.060.0最大出力55.247.62633.1燃气37.618.826.33.2光伏17.628.80.0四电力祚结果-4.8-0.44.7对2020年加入储能电站后的某市城南经济新区电网进行电力平衡分析，计算燃气机组调峰深度，结果见表1-3。计

8、算中储能装置按照大负荷发电，小负荷储能，腰负荷不动作考虑，燃气机组调节自身出力，保证区域电网的自我供需平衡。表13加入储能装置某市城南经济新区电力平衡结果单位：MW)序号项目大负荷（10点）腰负荷（14点）小负荷（3点）用电负荷60.048.021.6装幅量105.0105.0105.02.1燃气40.040.040.02.2光伏60.060.060.02.3储能5.05.05.0取大出力22.428.8-5.03.1光伏17.628.80.0序项目大负何（10点）腰负荷（14点）小负荷（3点）3.2储能4.80.0-5.0四燃气机组出力40.020.428.3五燃气机组调峰深度0.0%49.

9、0%293%从电力平衡结果能够看出，储能装置按照上述方式运行后，通过合理控制燃气机组出力水平,某市城南新区能够保持自身电力的供需平衡。燃气机组最高调峰深度达到49%,出现在腰负荷光伏高出力时段。所以，在某市城南经济新区电网装设5MW的储能装置是合理的。4.非化石能源利用比例对某市城南经济新区进行电量平衡分析以计算燃气机组年利用小时数,计算结果见表1-4,其中光伏发电机组年利用小时数按照1017小时考虑;储能装置按照每日最大功率充放电各4小时考虑。由计算结果可见,即使地区光照条件一般，但因为某市城南经济新区光伏装机容量较大，且区内配有较为充裕的调峰电源，光伏电站投运后年发电量预计将达到0.6亿千瓦时,占总发电量的20.1%。燃气机组仍承担了当地负荷的主要供电任务，若不考虑从外部主网受入电力，预计机组利用小时数将达到6125小时。表1-4某市城南经济新区电量平衡项目数字用电量（亿千瓦时）2.88项