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【摘要】:针对电化学储能电站质量评定原则与方法尚不完善,导致电化学储能电站建设质量参差不齐,可能导致安全风险、功能减损和经济性较差的问题。因此,有必要进行电网侧电化学储能电站质量评定原则与方法探讨。本文在概述了国内外研究现状的基础上,提出了一种电网侧电化学储能电站质量评定的方法,并分析总结了今后研究的主要内容和方向。
【关键词】:电网侧;电化学储能电站;质量评定。
0 引言
随着《“十四五”新型储能发展实施方案》的印发,储能行业整体向商业化初期过渡,市场规模稳步扩大,支撑作用初步显现。2021年7月,国家发改委、能源局《关于加快推动新型储能发展的指导意见》指出,到2025年,新型储能从商业化初期向规模化发展转变,装机规模达30GW以上。2030年,新型储能全面市场化发展,新型储能装机规模基本满足新型电力系统相应需求。根据《广东电网公司“十四五”电化学储能发展实施方案》,预计到2025年,广东电网配置电化学储能规模800万千瓦/1211万千瓦时。其中,电网侧约400万千瓦/765万千瓦时,电源侧约345万千瓦/337万千瓦时,用户侧约55万千瓦/109万千瓦时。然而,目前针对电网侧电化学储能电站的质量评定体系尚不完善,导致其存在安全风险且甚至危害电网的正常运行,造成其投入产出比较差,成为电网侧电化学储能电站建设及应用的瓶颈,而建立电网侧电化学储能电站质量评定体系可以解决这一问题。
1 电网侧电化学储能电站评定原则
1.1评价原则
从建筑工程、电池储能单元安装质量、升压站安装质量、性能指标质量、综合管理与档案质量及工程获奖出发,结合电网实际运行和电化学储能电站技术参数,开展电化学储能电站的质量指标分析,具体如表1所示。
表1 电网侧电化学储能电站质量指标
1.2 评定方法
电网侧电化学储能电站综合评价包括建筑工程、电池储能单元安装质量、升压站安装质量、性能指标质量、综合管理与档案质量及工程获奖6个方面。
其中,建筑工程评价应包括1)桩基、地基及结构;2)屋面、装饰装修;3)给排水、采暖、通风与空调;3)建筑电气、消防火灾报警及智能灭火。电池储能单元安装质量评价应包括:1)电池组安装;2)变流升压设备安装;3)直流线路及电缆安装。升压站安装质量评价应包括:1)高压电气装置;2)保护、控制、低压电气装置;3)其他电气装置安装。其权重表如下:
表2 电化学储能电站整体工程质量评价单项工程权重值表
序号 | 单项工程名称 | 权重(%) |
1 | 建筑工程单项工程 | 15 |
2 | 电池储能单元安装单项工程 | 25 |
3 | 升压站安装单项工程 | 20 |
4 | 性能指标单项 | 25 |
5 | 综合管理与档案单项 | 10 |
6 | 工程获奖 | 5 |
合 计 | 100 |
表3 电化学储能电站工程部位(范围)、评价项目权重值分配表
序号 | 评 价 项 目 | 建筑工程单项 | 电池储能单元安装单项 | 升压站安装单项 | |||||||
桩基、地基及结构 | 屋面、装饰装修 | 给排水、采暖通风与 | 建筑电气、消防火灾报警 | 电池组 | 变流升压装置 | 直流线路及电缆 | 高压电气 | 保护、控制及低压电气 | 其他电气 | ||
1 | 施工现场质量保证条件 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
2 | 性能检测 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 35 | 20 | 35 | 30 | 25 |
3 | 质量记录 | 25 | 25 | 25 | 25 | 20 | 20 | 35 | 20 | 25 | 20 |
4 | 尺寸偏差及限值实测 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
5 | 强制性条文执行情况 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
6 | 观感质量 | 10 | 10 | 10 | 10 | 15 | 10 | 10 | 10 | 10 | 20 |
合 计 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
工程部位(范围)权重(%) | 35 | 25 | 15 | 25 | 45 | 40 | 15 | 45 | 40 | 15 |
电化学储能电站的综合评价得分S可根据指标得分和其相应的权重系数计算得到,即:
式中:ki 为指标i的权重系数;Fi为指标i的得分。
根据整体工程质量评价的评分,确定电化学储能电站质量评定等级,见表3。
表3 电化学储能电站质量评定等级表
序号 | 电化学储能电站整体工程质量评价评分X | 电化学储能电站质量评定等级 |
1 | 85≤X≤100 | 优 |
2 | 70≤X<85 | 良 |
3 | X<70 | 合格 |
2 电网侧电化学储能电站质量评定今后研究方向和主要内容
目前,国内外对电网侧电化学储能电站质量评定研究相对较少,对储能电站质量评定给出综合的技术与经济评价仍然是非常困难,至今尚无一个准确的和普遍认可的定量综合评估方法。随着人们对储能电站质量评定越来越重视以及储能技术的发展,这方面的研究会越来越多,有许多问题需要进行深入广泛的调查和研究。今后的研究主要包括:
2.1 广泛的调研
需要广泛进行调研,了解电化学储能的技术发展现状以及电网公司对电网侧储能电站质量的要求,结合电网要求完善储能电站评定方法。
2.2 单项评估指标的建立
目前的评估方法仅对建筑工程、电池储能单元安装质量、升压站安装质量、性能指标质量、综合管理与档案质量及工程获奖进行评定。对于近年来电网企业关注较多的储能系统运行消防安全和系统可靠性尚未给出标准,有关这方面的问题需要深入的研究。
2.3 评估指标权重的确定
储能电站质量各项指标对储能系统的影响是复杂的、不同的,同时同一指标对接入于不同地区的电网影响也不一样。在储能电站质量综合评估的过程中,各项指标权重值的确定对评估结果会产生很大的影响。因此如何使储能电站质量各项指标的权重值更为客观、合理,是电能质量综合评估必须要解决的问题,也是未来的一个重要的研究方向。
3 结论
随着电化学储能电站建设的不断开展应用,电站质量的综合评估是必然趋势。目前国内外对储能电站质量的评估研究还比较少,现有的评估方法主要是基于建筑工程、电池储能单元安装质量、升压站安装质量、性能指标质量、综合管理与档案质量及工程获奖等6个面向去对储能电站质量进行评定,在一定程度上能反映了储能电站质量的水平,但还存在一些需要进一步解决的问题,还有很多理论和实际问题需要研究。本文在概述了国内外研究现状的基础上,提出了今后研究的主要内容和方向。
参考文献
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