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1、 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 如东化工园施壮化工有限公司 公司级峰谷储能电站 系统解决方案 编制： 审核： 批准： 10月 浙江南都电源动力股份有限公司 浙江南都电源动力股份有限公司 版权所有 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 目录 一、项目概述...................................................................................................................................3 1.1项目背景....
2、3 1.2设计根据.............................................................................................................................3 1.2设计概述..................................
3、3 二、系统电气拓扑图.......................................................................................................................5 三、系统电气主接线..................................................................
4、6 四、系统通信方案...........................................................................................................................7 五、系统配备方案......................................................................................................
5、8 六、集装箱安装方案.....................................................................................................................10 6.1安装位置..........................................................................................................................10 6.2系统设备安装....
6、10 七、安装改造方案.........................................................................................................................13 八、项目投资概算.............................................
7、14 九、项目经济收益分析.................................................................................................................16 浙江南都电源动力股份有限公司 版权所有 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 公司级储能电站系统解决方案 一、项目概述 1.1项目背景 该项目位于江苏
8、省南通市如东化工园区里。采用能量型铅炭电池组作为储能元件，在电 力处在“谷”时段蓄电，在电力处在“峰”时段放电，实现电力削峰填谷，调节顾客侧需求 响应，这不但可以减少电网峰值负荷，有助于电网安全运营，还能产生巨大经济效益。 1.2设计根据 Q/GDW 564-储能系统接入配电网技术规定 Q/GDW 676-储能系统接入配电网测试规范 Q/GDW 696-储能系统接入电网运营控制规范 Q/GDW 697-储能系统接入配电网监控系统功能规范 1.2设计概述 当前江苏省电网电力价格模型见下表 1-1： 表1-1 江苏省电力价格政策（大工业非优待类10kV） 时区 A
9、B C D E F 每天时间 （时） 0~8 8~12 12~15 15~17 17~21 21~24 时间间隔 （小时） 8 谷 4 2 平 3 平 4 3 平 峰/谷 峰 峰 销售电价 0.322 1.112 0.667 0.667 1.112 0.667 （元/kWh） 由电网价格政策可以拟定本峰谷电站储能系统工作模式如下图 1-1所示： 浙江南都电源动力股份有限公司 版权所有 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 图 1-1峰谷电站系统工作模式 A时区：谷底区充电，工作8小时； B时区：
10、峰值区放电，工作4小时； C时区：平值区停止工作； D时区：平值区充电，工作2小时； E时区：峰值区放电，工作4小时； F时区：平值区停止工作，设备检修。 调峰储能带来经济效益是充放电时不同电价，如： 电价峰值区—电价谷底区=1.112—0.322 =0.790元/kWh 电价峰值区—电价平值区=1.112—0.667 =0.445元/kWh 本峰谷储能电站每天完毕 2个充放电循环，即完毕在低电价区蓄电、高电价区放电过 程。 本项目峰谷储能电站装机功率为 500kW，装机容量为 4MWh，储能系统预期使用寿 命 5000次。 浙江南都电源动力股份有限公司 版权所有
11、 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 二、系统电气拓扑图 本储能电站系统设计装机容量为 4MWh，装机功率为 500kW。 本方案设计 500kW GES-500/500-4×125型 4通道储能双向变流器 1台，每 1条通道分 别接入 1MWh单元储能模块（BMS系统+电池系统），总计 4MWh电池储能系统。 该系统电气拓扑图如下图 2-1所示： AC 400V 隔离变 后台监控 RS485 500KW PCS(4通道) 125kW通道 125kW通道 125kW通道 125kW通道 RS485 电池+BMS 电池+BMS 电池+
12、BMS 电池+BMS 电池+BMS 电池+BMS 电池+BMS 电池+BMS 电池单元 1# 电池单元 2# 电池单元 3# 电池单元 4# 电池单元 5# 电池单元 6# 电池单元7# 电池单元8# 图 2-1峰谷储能电站系统拓扑图 浙江南都电源动力股份有限公司 版权所有 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 三、系统电气主接线 本系统由 1套 在电气上完全独立 500kW/4MWh 储能系在 400V 交流侧并联构成。8组 676V/1000Ah 储能型铅炭电池组通过电缆分2路独立接入直流配电柜，通过电池组熔丝、 断路器及直空接触器
13、保护，然后分别独立接入 1个125kW 通道PCS直流侧。这一设计方案 在电气构造上完全杜绝了电池组并联，消除了由于并联也许导致电池组间环流产生。 储能系统整体联接方案，电池组间内部通过铜排连接。电池组至直流配电柜通过电缆连 接，电缆通过底部电缆沟进入直流配电柜。直流配电柜至 PCS采用电缆经由电缆沟接入PCS 直流侧输入断路器。 图3-1储能电站系统电气主连接图 浙江南都电源动力股份有限公司 版权所有 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 四、系统通信方案 设备间通信，每个BMM管理 24只单体蓄电池，每组电池共计 14台 BMM，每组蓄电 池管理
14、系统包括一台蓄电池组控制模块和蓄电池组管理系统，BMM和蓄电池组控制模块之 间通过 CAN总线联结通信。蓄电池管理系统（BMS）将采集到电池单体和电池组电压、 电流、温度、SOC、SOH等信息通过 Modbus RS485通讯接口以太网送至 PCS与就地监控系 统、远程后台监控系统，PCS通过以太网与就地监控系统进行通信。就地监控系统与储能电 站监控中心通过光纤以太网进行通信。 BMS系统弱电走线与直流线路分开，减少干拢，弱电线路通过铁质线管引至直流配电柜 或采用带屏蔽层电缆。BMS通信线缆经由电缆沟，通过铁质线管引入 PCS和储能系统就地 监控系统。 图 4-1
15、储能电站系统通讯方案 浙江南都电源动力股份有限公司 版权所有 五、系统配备方案 本项目储能系统成组方案如下： 名称 成组单元 设备构成详图 容量 采用 2V1000Ah REXC能量型 铅炭电池 2V1000Ah 2kWh 单体 蓄电池 簇 24只 2V1000Ah REXC能量型 铅炭电池串联 构成一簇，配 备一台蓄电池 监控模块。 48V1000h 48kWh 电池簇 蓄电池 簇监控 单元 BMM 电池组 单元 一组电池组单 元由14簇电 池组串联组 成，配备一台 蓄电池组控制 单元 672V/10
16、00Ah 0.5MWh 电池组单元 电池组 控制单 元BMU 8组电池组单 元独立分8路 接入一台 500kW/4M 电池组 单元 500kW/4MW h Wh储能系 500kW PCS构 统单元 成一组储能单 元，配备一台 直流配电柜。 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 电池管理系统 BMS，500kW， PCS 直流配 电柜 BMS PCS 储能系 统单元 1套 500kW/4MWh 500kW/4M 储能系统单元 Wh储能系 500kW/4MW h 并联构成 统 500kW/4MWh 储
17、能系统 监控系 统 浙江南都电源动力股份有限公司 版权所有 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 六、集装箱安装方案 6.1 安装位置 本项目南通市施壮化工有限公司，公司工厂配电房附件大片空地可用于安装 4MWh 储能电站设备，目测尺寸可满足。图中 为项目安装位置。 本项目安装 位置 图6-1厂区三维示意图 6.2 系统设备安装 6.2.1安装方式 1）PCS采用集装箱式安装。500kW PCS设备（功率柜和隔离变压柜）安装在一种20呎 集装箱柜里，集装箱重约9000kg。 2）BMS和电池构成电池系统采用集装箱式安装，安装在 4个 40
18、呎集装箱柜里，集 装箱重约???。 6.2.2安装占地面积、承重、抗震： 1）储能电站系统共5个集装箱，其中含4个电池集装箱和1个PCS集装箱，5个集装2 箱安装总重约73000Kg，总占地面积约为203m。 2）抗震电池柜架设计，可承受8烈度以上地震，震后电池无变形、漏液、裂纹；电池 支架、连接系统等无明显变形、松动。 6.2.3安装布局图详细见下图2. 浙江南都电源动力股份有限公司 版权所有 图6-2储能电站集装箱安装布局示意图 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 图6-2电站中电池系统集装箱安装布局示意图 浙江南都电源动力股
19、份有限公司 版权所有 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 七、安装改造方案 环境规定： 地面：水泥。 支撑：槽钢（地沟），使用槽钢制作稳屏底架，有条件哇地沟，无条件直接 固定在水泥地面。 配线：电缆、动力电缆穿管或槽钢。 通风：自然通风，集装箱体设计时加装热管理系统时已考虑。 消防：气体灭火剂、泡沫灭火器。 动力母线：穿管，预埋。 浙江南都电源动力股份有限公司 版权所有 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 八、项目投资概算 设备材料及成本预算（A） 序 单 价 价格（万 元） 名称/规格 数量 备注 号 P
20、CS柜(含隔离变压) 规格：AC0.4kV，500kVA， 储能双向逆变 器 1 1台 50.0 铅炭电池 2688 个 2 430.1 含连接线 规格：GFM-1000RC，231×282×408 电池架 224 个 3 规格：× × mm，8层； 蓄电池连接电缆 规格：100mm，90mm 5376 个 200A，两端压 接线鼻子 4 2 BMS控制柜 规格：2060×600×400mm 5 6 7 8 9 4面 8个 4.8 8.0 电池管理系统主控 型号：BMU 电池管理系统从控 型号：BMM 采 样
21、 线 112个 22.4 40.0 5m×24×80 集装箱（电池） 规格：45呎， 13716×2438×2896mm 4 个 含空调、配电、 消防 交流配电柜 1 个 规格：原则屏柜 5.0 （A）共计 560.3 单位：万元 监控设备（B）： 价格（万 元） 序号 名称/规格 单价 数量 备注 计算机 1 2 1台 1套 0.8 5 规格： 监控软件 规格： （B）共计 5.8 单位：万元 其她有关费用（C） 价格（万 元） 序号 名称/规格 单价 数量 备注 1 施工费用 1项 20
22、0 设备费 5% 浙江南都电源动力股份有限公司 版权所有 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 2 3 运营维护费 电池运费 1项 1项 2.0 2.0 每年 （C）共计 24.0 单位：万元 浙江南都电源动力股份有限公司 版权所有 分布式能源与微电网储能系统解决方案领导者 九、项目经济收益分析 峰谷电站储能系统装机容量 500kW/4MWh； 循环一天阶段电量计算（电网侧）： 双向逆变器充放电效率：98% 普通储能用铅酸电池充放电效率：90%（由于充放电区间均在转化效率最大区间，因 此按 90%计算） （1）电站年度电费收益：2631.5元×300天= 78.945万元/年 （2）设备残值收益：铅炭电池失效后废旧蓄电池尚有 30% 残值可回收，即残值收 益为 129.03万元，即分摊到年收益为 18.43万元/年。 （3）静态投资回收期（ROI）：590.1/(78.945+18.43)= 6.0年 注：1，ROI（投资回收期）＝系统设备总投资/系统电费收益，即合计节约电费用以冲 抵初期投资金额时间。 （4）年静态投资收益率：16.5%（按七年计算） 电池系统循环寿命>5000次，则使用年限>7年； 浙江南都电源动力股份有限公司 版权所有
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