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曹城祿:分布式能源中光伏+多能互補+儲能的自動化模式探討

2017-08-18 14:08:40 5e

西門子(中國)有限公司能源管理集團智慧能源技術總監 曹城祿

西門子首先從自己做起,西門子的口號就是宣布到2030年,我們碳排放要降到最低。目前碳排放量每年是220萬噸,到2020年西門子計劃投資一億歐元,減到一半。在國內具體的一些措施,西門子目前在中國有23家工廠在逐步的做分布式能源,包括屋頂光伏等一系列的措施,預計三年之內將全部建完。

同時還會采用一些新的技術,實現光伏能源管理生產過程的節能,實現碳排放的降低。這樣的話目標每年可以節約2000萬歐元能源的消耗成本。

在西門子內部工廠要逐步做分布式能源,目前在上海的一家西門子工廠,叫西門子線路保護系統有限公司的工廠做了分布式光伏項目,由于各種原因,這個項目只做成了300千瓦,廠房面積屋頂面積利用不到一半,目前來看,也已經成功的運行,采用了西門子的這些的設備,從變流器、開關柜到光伏監控系統,全套采用西門子的這些設備以及解決方案。將來還可以接入西門子的物聯網操作系統,進行更智能的發電和用電管理。

西門子還能夠給用戶提供儲能系統的解決方案,西門子是一個電器供應商,從電力電子設備、變流器、中低壓器等等我們都有圈套的解決方案和設備。鋰電池模塊我們有很多的解決方案,所以這就是一個儲能的典型的系統集成。除了做整體儲能系統解決方案以外,這是各種模塊的選擇,從180千瓦時到540千瓦時,最大的可以做到1080千瓦時,還可以擴容。除了做整體的解決方案以外,我們還可以提供里面關鍵的技術,包括PCS這一套的解決方案。這里面核心的技術都是西門子的解決方案。目前西門子在方面國內有一些業績,比如說無錫新加坡工業園20兆瓦的儲能電站,電池容量是160兆瓦時,這個已經在投運。這是南都電源天工國際產業園的1000兆瓦。

分布式能源有各種各樣的類別,包括天然氣、太陽能、風能、生物制儲能、后備能源等,這是我們要基于這個認識,按規模來講分兩大類,一個是區域內的,主要是園區;另外一個就是樓宇分布式,就是咱們通常說的屋頂,或者說是綠地等。

這是我們多能互補相關的關系,總體的目標就是要提高用能的效率,降低用能的成本,從經濟上考慮得更多一點,提高多能互補的可靠性,充分提高利用效率。

西門子能夠做什么呢?西門子目前也在致力于做這方面的工作。從用戶概念開始到項目可行實施、建設、運行,我們都有相應的解決方案。后面我們也會詳細介紹一下,有些從規劃、模擬開始,我們就有相應的自己的解決方案。

從咨詢階段開始,包括策略、地域、可再生能源發展容量的選擇等等,我們都有相關的系統軟件,這些軟件完全可以用在我們新能源從咨詢到后面的設計、維護。

SIMPSON是怎么運行的,就是基于數據庫模型和算法快速精確模擬,最后得到我們想要的一些各種各樣的數據。這是它的一些結果的案例,結果可以通過各種圖標、柱狀圖,各種的趨勢圖等等,來輸出結果。

另外一個SINCAL這個軟件是一個仿真平臺,通過各種編輯條件,能夠得出過負荷、過電網等等。這些軟件在國內已經有很多的應用,在電科院、設計院等等,他們都在應用這套軟件。這是它的一個報告的事例。

微電網、智能電網的控制,要如何對這些CHP、光伏、儲能等等協同的管理,包括孤島的運行。西門子的這套分布式能源微網管理系統,這個平臺不僅僅是監控,另外它有一個非常完善的控制,為本地微網帶來各種的好處。對儲能來講,可以協調自動的充放,自動消減限值的光伏和風能的發電量。對孤島系統,可以管理黑啟動,滿足需求側響應系統或者微網公司的補償。這是我們剛才講的這套平臺,主要的可以預測,就是管理我們所有的這些設備,從現場控制層到后臺,能夠預測冷熱電的負荷,對能源管理來講可以規劃調度、發電和儲能,優化微網達到最優、最高的資產利用率,還有各種孤島運行模式的變化,并能夠自動的適應。

這是一個微網的管理,里面用到的一些主要的硬件設備,就是有效性的RTU,還有大型的RTU,可以選擇最優性價比的產品。

分布式能源和微網的全集成能源管理技術方案,因為西門子有全套的設備,從發電到配電還有儲能,還有所有管理的技術方案,還有微網管理,還有全生命周期的服務咨詢,各種各樣的軟件,從咨詢、規劃、仿真到培訓、在線監測。所以我們能夠為客戶帶來各種各樣的不同的階段,有不同的客戶可以做不同的結合,從可研、咨詢、規劃,到安裝、調試、運行、服務改造,這就是我們希望能夠做到的能源服務公司。

這是一個非常有名的一個項目,在德國的一個小鎮,在德國第一個西門子花了兩年多的時間,建成了一個小型的多能互補的示范項目,有光伏、風力發電、CCHP、電動汽車等等,實際上所有的能源發電量,是它能夠使用的量,溫室氣體都減少了非常大的數值。

這是西門子和國內合作做的一個西藏的光伏電站,這是一個離網的項目,1.8兆瓦的,西門子提供了微網的管理平臺,實現了主動、自動調節,包括啟動極端天氣的預測,保證微電網的持續供電。




責任編輯: 中國能源網