储能系统关键技术及解决方案

储能系统关键技术及解决方案

11-电储能系统特点及应用2-电化学储能系统技术难点3-电池储能系统集成的技术考量4-电池储能系统关键技术及创新5-电池大规模储能系统应用及解决方案

储能系统关键技术及解决方案---报告目录1-电储能系统特点及应用2-电化学储能系统技术难点3-电池储能系统集成的技术考量4-电池储能系统关键技术及创新5-电池大规模储能系统应用及解决方案

3储能系统关键技术及解决方案---报告目录●类型特点：e

中

r●技术特点：----电网稳定、灵活、经济、安全，能源互联网的关键支撑技术；●应用特点：----调峰、调频、应急、备用、临时、黑启动、需求侧响应支撑以及离网微电网支撑电源。

电储能系统及特点储能系统2018主要常用电化学储能蓄电池性能价格比较主要科目磷酸铁锂电池三元锂电池铅炭电池钒液流电池充放电循环次数45004500400010000电

芯

K

W

H

成

本

(

元

)≤750≤950≤550≤2300充放电深度DOD100DOD100DOD70DOD100充放电效率0.920.920.870.7充放电倍率0.5-1C0.5-1C0.2-0.35C0.2-0.5C除电池外系统成本≤750≤900≤800≤750年平均运维费用≤2%≤2%≤1.5%≤5%使用寿命15年15年12年15年全

系

统

K

W

H

成

本≤1500≤1850≤1350≤3050蓄

电

0

.

1

元

度

电

成

本0

.

55元/KWH0

.

76元/KWH0

.

66元/KWH0

.

73元/KWH

51-电储能系统特点及应用2-电化学储能系统不同应用的技术难点3-电池储能系统集成的技术考量4-电池储能系统关键技术及创新5-电池大规模储能系统应用及解决方案

6储能系统关键技术及解决方案---报告目录电压源工作模式(设备方式多)系统构成技术性强，设备选型重要难点：设备能力、连接与控制方式在线无缝保电电压源/电流源混合工作模式系统构成技术性强，设备选型重要难点：系统配置、连接与控制方式电流源工作模式(类光伏逆变器)

系统构成简单，系统易正常运行难点：控制-AGC跟踪、电池维护储能独立供电电在源工假模式(锻者蔬载能力?

系新能蓉鼓不他强，被老重恶

难点：带载能力、储能调控要求高电化学储能系统不同应用的技术难点并网调峰调频储能应用微电网储能支撑

电网调峰调频需求与示例

8基于储能电力支撑的微电网运行示例发电-用电-

电当日功军曲续图

91-电储能系统特点及应用2-电化学储能系统技术难点3-电池储能系统集成的技术考量4-电池储能系统关键技术及创新5-电池大规模储能系统应用及解决方案

10储能系统关键技术及解决方案---报告目录电池监控管理系统BMS可知、可测、可控的快速控制力储能系统放置与环境监控经济性、

一致性的调节能力电池储能系统集成的技术考量BMS有效动态

维护能量管控系统EMS录性需构的安信征力状态。状，能量、

力的办诵

11蓄电池电芯及连接安全性、稳定性的健康运行保障电量转换及功率响应单元PCS

效率与响应速度的受控能力电芯

连接安全

高效PCS

响应EMS

能效现有结构设计的锂离子电池应用于规模储能，尚存在较大的安全风险，需要创

新突破。特别是大规模储能锂电池，即使是电

池系统的外部电压在正常的范围内，经过

一段时间的使用后，也很难保证电池内部

材料电化学性能的均一性，局部活性区域容易出现过充或过放，造成锂枝晶短路或电解液分解，继而引发电池的热失控，发

生燃烧甚至爆炸。2018年7月2日，韩国全罗南道风力发电园区内ESS

储能设备发生重大火灾事故，烧毁储能设备规模为电池容量12MWh、PCS

(储能变流器)4MW。储能系统关键技术考量---电池与管控简析

12蓄电池组串被动均衡原理图·

多个并联的电芯电压相等

蓄电池组串主动均衡电路原理图·不能发现坏损电芯的电压变化·控

制电压限值缩小充放电范围

Controf

D·控制电量限值降低储能容量·直接影响系统利用率和收益率线

。

8BB市场现有技术的解决方案---BMS

的电池均衡方法

14S.·

均衡效果简析：·

电压差80mV·

每一次一小时·

每一次约10mV·

一次完整充电平均均衡10mV·3.2V锂电池一次均衡10mV20002500300035004000市场现有技术的解决方案---BMS

的均衡能力有限间(s)

·

能力只有1/320

只有0.3%

15第1次放电

第2次放

电

第3次放电

第4次放电

第5次放电

第6次放电

第7次放电第8次放电-5000500

10001500时2402202001801601401201000-20箱内

最

大

与

最小电

压

差(

n

v

)叱

导

即

81-电储能系统特点及应

用2-电化学储能系统技术难点3-电池储能系统集成的技术考量4-电池储能系统关键技术及创新5-电池大规模储能系统应用及解决方案

16储能系统关键技术及解决方案---报告目录突破基于监测的SCADA

架构的管控实现基于资源协调管控架构的调度

iEMS突破统控统调的电流源同步调控

实现电压源受控调节的异步调控电池储能系统关键技术及创新BMS突破传统多电芯并接单信息路径

实现全电芯监测双信息路径控制创新

PCS突破筒体双排列长通道电池组串布局实现

横排列短通道小区间温控布局

17小区间

环境动态维护状态保证执行响应·

执行响应---裕度自适应能力---毫秒级调控能力·

状态保证---状态优化调节

---状态预备调节·

动态维护---疲劳度判别能力---轮休保养能力

---动态优选维护iEMS18实现基于资源协调管控柔性架构的能量调度-iEMS·

监测的保证能力---电池单体全监测---小组串均衡能力---小组串热插拔能力---单体监测小单体保护·

均衡的有效性---小组串隔离均衡能力

---单体坏损隔离运行---多组串自动降级运行单体

全监测小组串

均衡小组串

热插拔单体监测组串保护全电芯监测--小组串均衡--双路径管控---创新的BMS组串隔离

均衡单体损坏

分离多组串动态重组多组串降级运行

19保障效果均衡监测创新的类虚拟同步机特性的受控电压源双向储能逆变器·

电压源---一次调频(毫秒级响应)

自适应·

电流源---二次调频(秒级响应)指令控制·

混合模式---柔性架构的系统(动态维护)·

均衡出力---能力一致性、系统能量一致性·----保证系统的整体能力和效率·

自动出力响应----类虚拟同步发电机130:00201820

11:0000201/B132010:00创新的仓式储能单元---横排列短通道小区间温控布局

211-电储能系统特点及应用2-电化学储能系统技术难点3-电池储能系统集成的技术考量4-电池储能系统关键技术及创新5-电池大规模储能系统应用及解决方案

22储能系统关键技术及解决方案---报告目录·

减少均衡

回路·

增加保险

丝·

单体电芯

全监测·

组串均衡避免回流

风险·

提高利用

率和效率创

新

的BMS---

全新方法---

实现安全性和经济性统

一

24电

均电路信号采集板BTU■温度采集■电压采集■均衡线器理器8节点16节点

24节点储能换流器PCS电网

26SjTj1

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