陈志（阳光电源）-储能系统的集成优势是怎么炼成的.pdf-solarbe文库

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© 2019 SUNGROW Confidential 报告人陈志日期2019-4储能系统的集成优势是怎么炼成的目录 2 储能集成系统安全问题01 储能系统集成关键技术02 阳光电源储能业务布局03 储能典型业绩分享04 33 4 电化学储能系统市场容量快速增长 * 数据来源CNESA中国能源研究会储能与委会/中关村储能产业技术联盟截止到2 0 1 8年中国电化学储能投运项目累计规模（MW） § 截至2018年底，全球累计投运电化学储能装机规模达到4868.3MW/10739.2MWh，功率规模同比增长65；§ 2018年，中国累计投运储能项目规模为1018.5MW/2912.3MWh，是2017年累计总规模的2.6倍；§ 2018年，中国新增投运的电网侧电化学储能规模206MWh，占2018年全国新增投运电化学储能规模36；§ 2019年，全国各个省、市相继推出电网侧和发电侧增加储能单元的相关政策，刺激了储能项目的发展。快速增长的储能市场规模 5 电化学储能系统的危机2018年，全球范围内，储能电池系统安全事故达到数十起，储能集成系统的设计水平急需提升锂电池储能系统事故频发 66 7 申请专利1600余件，其中储能相关专利500件，涵盖电气、结构、控制、系统集成等核心技术储能专利技术 8适应性设计 IP54防护，风载、雪载、抗震设计，储能系统可适用于高海拔、近海、风沙、高低温等恶劣环境高效率设计高效率锂电池，PCS三电平技术，1500Vdc直流高压储能系统设计，实现更高系统循环效率可靠性设计专利热设计，系统配置及控制策略优化，长寿命管理，确保储能系统可靠性储能集成系统关键技术安全性设计智能消防，浪涌抑制，绝缘监测，安全接地，确保储能系统安全稳定运行。智能化设计就地监控，统一调度，快速响应，精确故障定位，支持云平台接入，实现智能化运维 9 安全性设计/ 智能消防系统火灾动力学消防系统失控传播实验热失控在毗邻电池之间的扩散时间毗邻电池接触壁面的最高温度Ø 与中科大火灾实验室共同研究电芯热失控特性，设计了基于火灾动力学的消防系统；Ø 为保证系统的运行安全，结合研究成果，制定了一套提前干预加有效控制的消防策略；Ø 安全设计准则预防为主，消防结合。 10 安全性设计/ 智能消防系统多点监控，分级灭火，智能消防全浸没式灭火方案管道式灭火方案 Ø 采用新型FK5112全氟己酮灭火介质，快速灭火，持续降温，清洁环保；Ø 防护隔离舱及消防雾化设计，顶部喷淋，快速灭火，抑制蔓延；Ø 二次水消防接口。 11 u 电网侧、电池侧、供电系统、PCB板级输入输出增加专用浪涌保护器；u 有效抑制外部的残余电压以及PCS的共模电压对系统的影响；u 绝缘监测系统实时监测储能电池直流正负母线对地绝缘状态，保护系统正常运行。安全性设计/ 浪涌保护及绝缘监测系统逆变电路Battery AC采样单元控制单元绝缘监测PE绝缘监测原理图电池侧浪涌保护电网侧浪涌保护 PCB板级浪涌保护绝缘监测控制板 12可靠性接地集装箱、电池架、电池模组、电池S/G、空调、消防、照明及配电等设备均采用独立接地设计。安全性设计/ 安全接地系统 13电池RTE98更高的电池循环效率 PCS最大效率99更高的最大转换效率最高的系统循环效率高能效比工业空调智能温控系统 PCS加权效率98.5更高的平均转换效率选用更高效率锂电池及PCS设备，系统循环效率大于90高效率设计/ 高性能设备选型 RTE 2 ↑ 22年逆变技术 3kW2.5MW PCS 高效率设计/ 储能逆变器高/低电压穿越 1.2pu1.3pu，运行0.5s以上，低电压穿越2SLVRTHVRT 交流直并技术双绕组专利载波同步技术，主从并联方式抑制环流，可靠性高 VSG技术虚拟转矩和惯性，逆变器具备同步发电机输出特性支撑电网高效率最大效率99，加权平均效率＞98.5 0.5C4C全覆盖 4年锂电池技术高效率设计/ 储能锂电池电池封装技术智能冷却系统，模块化、轻量化设计，配置灵活MCU 维护技术远程监控，APP故障诊断，易维护设计电池管理技术电芯、开关盒、电池组三级BMS保护、分层控制System BMS Rack BMS PackBMS Rack BMS 安全性技术智能消防、安全接地、浪涌抑制、IP54防护 16电芯串联增多，线缆减少；电压升高，损耗降低。系统损耗降低，效率提升。电芯串联增多，电压升高，减少汇流路数，减少逆变器数量，提升集装箱能量密度。安装维护工作量减少，降低施工成本和运维成本。相同容量电站并网点减少，减少高压线缆用量，减少变压器数量和成本。 Max.1500VDC 550VAC持续创新，降本增效高效率设计/ 1500Vdc直流高压储能系统设计 17 可靠性设计/ 专利热设计Ø 专业电池模组风道设计，实现模组内电芯温差不超过3℃；Ø 专利PCS风道设计，实现-30～65 ℃环境温度下持续可靠运行；Ø 专利集装箱风道设计，实现集装箱电芯温差不超过5℃。 PCS专利风道设计电池模组风道设计专利热设计，确保储能系统运行在最佳温度范围电池模组内空气流场图集装箱专利风道设计 18 可靠性设计/ 系统热设计测试储能系统50℃高温环境测试Pack内电芯均温测试并联Rack均温测试高低温老化测试房热仿真设计储能系统-30℃低温环境测试 19 可靠性设计/ 系统优化设计实例特性仿真分析图形根据负载特性，仿真验证控制策略和系统配置，实现客户利益最大化。 20 Battery load profileSOC可靠性设计/ 长寿命管理锂电池系统寿命及运行工况仿真模拟测试储能解决方案专家n 基于锂电池的大数据研究分析，精准预测电池衰减特性；n 基于不同的负荷工况，合理预测电池系统循环寿命；n 电芯老化情况下，电量低斜率线性衰减。 21 智能化设计/ 能量管理系统主要功能Ø PCS、电池系统主要信息监控Ø 空调、消防、其他外部节点状态监控Ø 运行功率调度、故障及告警逻辑管理Ø 储能子系统间电池均衡管理Ø 本地监控，统一调度本地控制器EMS200 主要功能Ø 实时数据采集与远程监控Ø 设备运行参数设置Ø 综合优化管理策略Ø 历史数据管理与报表本地控制器能量管理系统箱式储能系统箱式储能系统主要功能Ø 分时充放电控制Ø 微网自动运行控制Ø 电池组主动均衡管理Ø 快速调频响应功能Ø 辅助新能源并网功能 22 智能化设计/ 快速故障定位实时状态监测故障时刻波形完整的储能系统由多个子单元构成，当出现故障时，可能会引起一连串的反应，快速的、精准的定位第一故障点，对解决和分析故障非常重要。故障快速检测“黑匣子”设计，实现故障快速诊断和分析 23 智能化设计/ 智慧能源运营管理平台 n 数据展示n 区域管理n 分级管理 n 综合管理n 量化考核n 辅助运维储能电站接入，集中运维，智能化管理 24 u 专利风道设计，专业热仿真；u 电芯级温度控制，23℃环温控制，电芯温差不超过5℃；u 适应-3050℃的温度范围设计。专利风道设计及热仿真模拟仿真结果适应性设计/ 高低温环境适应性设计 25 40’HQ电池集装箱等效应力云图 40’HQ电池集装箱变形量 u 载荷强度15级飓风仿真参数设定，最大压力200.11MPa ，最大形变量小于70mm，满足NEBS要求；u 抗震强度采用模态响应谱法，参考IEEE Std 693-1997、UBC97/ IBC2000，最大压力171.75MPa，可抵挡9级裂度。适应性设计/ 载荷及抗震强度设计 26 适应性设计/ 震动测试储能系统多维度震动测试储能系统横向震动测试储能系统纵向震动测试载荷及地震强度测试 27IP54 防尘测试 IP54 防水测试 C5 防盐雾测试适应性设计/ 防护及防腐测试防尘、防水、防盐雾测试，适应近海等恶劣环境下的应用 282 8 29 公司概况阳光电源专注于太阳能、风能、储能等新能源发电设备及系统解决方案1997 公司成立1998南疆铁路 2002送电到乡工程 2004省科技进步一等奖 2009吴邦国委员长莅临视察 2011公司上市，中国驰名商标 2013国家能源科技进步一等奖 2015成立阳光三星（合肥）储能电源有限公司确立“让人人享用清洁电力”的新使命和“成为清洁电力转换技术全球领跑者”的新愿景20172003 首台并网逆变器 2008北京奥运鸟巢 2010上海世博会，国家博士后科研工作站 2012国家认定企业技术中心 2014国家级守合同重信用企业 2016习近平总书记视察阳光电源智慧能源发电系统 2018阳光电源印度工厂投产，可实现全球供货 30 年产储能逆变器8GW年产锂电池5GWh年系统集成6GW6GWh公司产能