山东省域台区云储能关键技术及工程应用

l技术方案l研究基础l政策背景l发展趋势l推广应用 目录 政策背景 一、政策背景 截至2022年底，山东分布式光伏装机容量3086万千瓦，占光伏总装机容量的72.3%，“十四五”期间年均增速45%。 用户过电压影响用户供电安全 大部分低压分布式光伏逆变器控制策略为“最大功率捕获模式”，为了光伏电力送出，逆变器输出电压超过国家标准要求，导致光伏并网点周边过电压。 设备反向重过载影响系统运行安全 全省分布式光伏约80%全额上网，部分台区光伏出力远超用电负荷，造成配变变压器、低压支线反向重过载。 储能规模不足影响风光利用率 一、政策背景 一、政策背景 一、政策背景 国家发展改革委国家能源局《“十四五”新型储能发展实施方案》 开展分布式储能系统协同聚合研究，开展储能多功能复用、需求侧响应、虚拟电厂、云储能、市场化交易等领域关键技术研究 国家能源局《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》 健全“新能源+储能”项目激励机制，对于配套建设新型储能的新能源发电项目，可在竞争性配置、项目核准（备案）、并网时序、电力辅助服务补偿考核等方面给予适当倾斜 国家发改委国家能源局《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》 引导分布式新能源根据自身运行需要合理配建新型储能，提升新能源可靠替代能力，促进新能源消纳。在电网关键节点、电网末端科学布局新型储能，提高电网灵活调节能力和稳定运行水平。围绕分布式新能源、充电设施、大数据中心等终端用户，探索储能融合应用新场景，支持参与电网互动。 山东省发改委、能源局《关于促进我省新型储能示范项目健康发展的若干措施》 引导新能源项目积极配置新型储能设施，新能源项目并网时，在新能源消纳困难时段按照是否配置储能确定消纳优先级，配置储能的优先消纳 一、政策背景 符合能源产业发展方向 采用先进云储能技术，聚合分布式储能资源进行统一管理，参与市场化交易、辅助服务等获取收益，助力新型电力系统建设 促进分布式新能源消纳 有效解决因分布式光伏接入导致的台区调节能力不足、反向重过载、用户过电压问题等关键问题，提升电网新能源消纳能力 保障电力系统安全稳定运行 提供谐波治理、无功补偿、三相不平衡治理等服务，实现台区弹性增容、降低线路损耗，保障电力系统安全运行 智能柔性保供电源 主电网出现突发故障或停电检修时，能够通过自动无缝切换技术将运行状态由并网转为离网，实现不间断供电，提升供电可靠性 技术方案 二、技术方案-云储能系统整体架构 云储能：基于共享理念，利用云计算、物联网、5G通讯等技术，聚合控制分布式储能资源，实现平抑新能源波动、电网辅助服务、市场化交易等功能 二、技术方案-模块化分布式储能舱 考虑安全、结构、电气、热、消防等因素，将电池、电池管理系统、能量管理系统、液冷系统、消防系统、储能变流器集成于一体，形成高安全、高效率、模块化、多功能的模块化分布式储能舱 二、技术方案-模块化分布式储能舱-全密封高效液冷 采用精密液冷温控设计，实现舱体高效散热，大大降低了温度失控起火的风险，从而实现了储能舱高效稳定运行，延长了电池寿命，电芯温差＜3℃，循环寿命提升20% 循环寿命提升20% 二、技术方案-模块化分布式储能舱-全方位消防安全 储能系统采用三级消防保护，分别为PACK、电池柜和整舱消防保护，为分布式储能的安全提出更科学的防控解决方案 安全措施 技术预防 Ø液冷循环散热技术ØIP65以上高防护密封设计Ø全寿命周期设备高安全Ø三级消防保护 Ø无损单簇电池设计，无环流Ø三级安全架构，实时预警Ø整柜1.5h耐火，防止扩散Ø电池灭火24小时不复燃效果 二、技术方案-云储能聚合调控平台 开发了云储能聚合调控平台，实现云边协同、灵活管理、协同调度，实现模块化分布式储能舱的运行监视和智慧运维，聚合分布式储能参与电力辅助服务和市场交易 提升分布式储能设施的资源利用和数字化管控水平，实现储能安全、经济、高效运行 二、技术方案技术创新-基于深度学习算法的云储能聚合调度技术 采用深度学习算法，建立海量分散式储能的聚合调度模型。通过对大量数据的学习和分析，实现对储能系统的智能调度和优化控制，提高能源利用效率，降低运营成本，同时提高系统的稳定性和可靠性 数据输入 二、技术方案技术创新-基于机器学习的云储能交易辅助决策技术 通过实时监测和存储大量数据，利用机器学习分析市场数据、预测价格趋势、优化交易策略，提供个性化交易建议、自动执行交易操作，为参与电力交易提供智能化决策支持，最大化提升云储能收益 二、技术方案技术创新-基于人工智能的云储能智能诊断技术 通过机器学习分析历史运行数据，建立储能故障辨识诊断模型，实现储能系统无触发式智能监测与故障预测诊断；并根据使用环境变化持续优化诊断模型，实现储能全生命周期智能诊断管理 模型训练无触触发的智能监测与故障预测 数据采集云端加持，实现远程监控运维 AI智能AI学习预测，提供最佳用能方案 Ø智能预测电池SOXØ超前预测及决策Ø预防性维护策略 Ø实时监控，云端预警Ø模型训练Ø故障预判、智能诊断 二、技术方案技术创新-基于区块链的云储能信息安全架构 满足云储能信息安全建设原则，构建云储能聚合调控系统安全架构。利用区块链不可篡改的特性，实现供需双方直接在线交易。用户可以实时查询和验证，大幅提高交易的透明度和安全性 研究基础 三、研究基础 公司名称：国网山东综合能源服务有限公司 注册时间：2011年2月24日 注册资本：10亿元 业务领域：山东省“十强”产业 三、研究基础 u组建“智慧能源”创新团队，成功申报多个省部级科技研发平台 三、研究基础 山东莱芜孟家储能电站 三、研究基础 省内最早注册的售电公司 全省最大的负荷聚合商 代理客户445户参与需求响应、累计负荷削峰728MW、填谷304MW 三、研究基础 2022年山东省科技进步奖二等奖 推广应用 四、推广应用 四、推广应用 四、推广应用 2024年1月30日，山东省能源局发布《关于“云储能”试点项目列入我省新型储能项目库的公示》，将“云储能”试点项目列入山东省新型储能项目库，在德州、临沂、枣庄、济宁4个市开展试点建设，总规模5万千瓦/10万千瓦时。 发展趋势 五、发展趋势-面临问题 标准体系缺乏 Ø缺乏统一的云储能规划设计、设备试验施工验收、并网接入、检测监测、运行维护、安全应急等方面的技术标准；Ø国网山东综合能源公司正联合省能源局全力推进云储能相关地方标准建设 资源保障不足 Ø云储能技术的发展需要大量的资源投入，同时储能项目的投资回收期较长，资金成本较高； 运营机制欠缺 Ø云储能技术在电力市场中的定位和定价尚未明确，储能项目难以获取稳定的收益Ø云储能成本测算、价值效益及共享运营最优策略尚需探索，需要聚拢大量用户资源的负荷聚合商来实现规模效益 五、发展趋势-政策建议 建立“云储能”投资回报机制 推动省能源局尽快出台相关文件，明确“云储能示范项目”可享受独立储能政策，通过市场交易、容量补偿、容量租赁等方式，保障开发企业获取合理收益，促进“云储能”健康可持续发展 健全云储能全产业链标准体系 结合云储能技术创新和应用场景拓展，及时开展各类标准的制修订工作，统筹技术进步和标准应用的兼容度，兼顾标准创新性和实用性；同时，聚焦新能源配套储能，加快开展云储能系统技术要求及并网性能要求等标准制修订 加强省域云储能平台建设 将全省分布式储能资源接入省域云储能平台进行统一管理，利用物联网、大数据、云计算及人工智能等技术，通过监测分布式储能设备安全信息数据，实现储能设备安全数据可记录、可追溯，为分布式储能系统安全管理水平提升提供技术支撑