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1、XXX电缆有限公司30MWH锂电储能系统方案意向书XXX节能科技有限公司20xx.12目录1 用电现状描述31.1 用电情况31.2 分时电费情况41.3 简要分析42方案简介52.1 方案概述52.2 系统工作模式63方案框架设计63.1 设计依据63.2 容量设计73.3 电压等级73.4 电池配置73.5 系统架构104方案详细设计124.1 一次图示及组成124.2 集装箱总体技术方案124.3 电池管理系统134.4 双向逆变器154.5 监控后台165效益估算186合作模式18概述XXX电缆有限公司7.5MW/30MWH储能电站由15个500KW/2MWH的系统单元组成，采用集装箱
2、形式建设安装。该集装箱储能系统主要包括以下几个部分：双向逆变器（PCS）、磷酸铁锂电池组、电池管理系统（BMS）、后台监控、光伏系统、风机系统、电池柜、控制柜，以及系统的安装和调试，同时配备动力环境控制系统及消防系统。为了系统的有效运行，系统一般通过后台系统对整个储能电站资源进行调度,通过有效地充放电策略控制提高电池组的使用效率及使用寿命，包括电池储能系统、光伏系统等的调度。电池管理系统主要包括电池的电压、电流、温度采集、容量诊断SOC.电池健康状况预估SOFk电池组单体均衡维护等工作，同时能将电池的各种状态、报警等信息及时上传给后台，后台通过BMS上传的各种信息进而控制逆变器对电池组进行有效
3、地充放电，达到调峰调频、削峰填谷、动力输出等作用。该项目预计占地约700平米，建设投资约4000多万元，每年可产800多万元的节能效益。项目拟采用能源合同管理（EMC）的合作模式，合同期8年，前四年双方按照1：9,后四年按照2：8的比例分享节能效益，预计XXX公司8年内可分享800多万元，我公司扣除成本也可获得1000多万元利润。合同期结束后，项目产权及效益完全归贵公司所有。XXX电缆有限公司7.5MW/30MWH锂电储能方案1用电现状描述1.1 用电情况据了解，XXX电缆有限公司用电变压器受电容量为31500KVA,目前实际需量约2300025000KVA,负载率保持在75%80%左右。详见
4、下图。20xx下半年受电容量与实际需量自20xx年下半年以来，每月用电量统计如下图。峰平谷总计1.2 分时电费情况分时电费单价见下表。分类时段单价（元/度）峰8：00-12：0017：00-21：001.0197平12：00-17：0021：00-24：000.6118谷0：00-8：000.30391.3 简要分析用电量由用电量数据可见，XXX电缆有限公司每月用电量均达到100O多万度，其中谷电占比最大，约40%,峰电最少，详见下图。20下半年总计用电量比例峰平谷电费峰平谷电费单价相差较大，比较适合储能项目。变压器容量变压器负载率达到70%以上，负载率比较高，剩余容量较少。“新增储能系统由于
5、峰平谷电费相差较大，并且用公司电量比较多，建议在满足受电容量基础上，建设储能系统。2方案简介2.1 方案概述新增一套7.5MW/30MWH储能电站系统，在谷电时段和平电时段储能系统充电，在峰电时段，储能系统放电，通过峰谷电费差价以获得经济效益。该储能电站由15个500KW/2MWH的系统单元组成，采用集装箱形式，每个单元为一个集装箱。该集装箱储能系统主要包括以下几个部分：双向逆变器（PCS）、磷酸铁锂电池组、电池管理系统（BMS）、后台监控、光伏系统、风机系统、电池柜、控制柜，以及系统的安装和调试，同时配备动力环境控制系统及消防系统。为了系统的有效运行，系统一般通过后台系统对整个储能电站资源进
6、行调度,通过有效地充放电策略控制提高电池组的使用效率及使用寿命，包括电池储能系统、光伏系统等的调度。该储能电站系统具有以下功能特点：,本方案设计的动力储能系统包括新型材料电池储能系统、能量管理系统、电池数据分析系统等；“ 具有光伏系统接口，可以用于光伏系统对电池储能系统充电;“ 新型材料电池储能系统采用新型磷酸铁锂电池组；能量管理系统综合监控调度各子系统的运行，包括充放电策略的控制、所有数据的收集等；电池数据分析系统收集所有电池储能系统中的所有运行数据，支持实时数据显示、历史数据查询及分析等功能；动力电池储能系统具有过充、过放、短路保护功能，实现安全、可靠的电池管理功能，满足储能系统运行的需求
7、；一动力电池储能系统配有电池管理系统BMS并与能量管理系统协调、配合，接受微网监控系统的运行调度。电池管理系统对储能系统进行电池层的监控和管理，完成对储能电池的电压、电流、电池环境温度、SOC参数的实时监控和计算，并将数据上传至能量管理系统系统，具备电池运行工况的实时监控和紧急情况的报警和保护功能；动力电池储能系统中储能电池、电池管理系统（BMS）等主要设备以及设备的主要元器件均为模块化；“动力电池储能系统设备选型采用“即插即用式”；一电池管理系统BMS通过以太网将电池信息上传给后台，并接受后台的指令实现对电池的一些操作。BMS控制显示单元ESMU和电池组监控模块BCM之间通过RS485或CA
8、N通信。BMM实现对电池信息的实时采集和运算，均衡功能的控制执行，并将各种信息上传给BCM统一管理，由ESMU实现实时显示及对后台的数据传输。2.2系统工作模式储能电站系统在谷电时段和平电时段储能系统充电，在峰电时段，储能系统放电，通过峰谷电费差价以获得经济效益。具体工作模式如下图所示健羸跳分时殁充放电示意图3方案主体设计3.1 设计依据Q/DC585-2015锂电池组技术要求GB/T5048-1999防潮包装GB/7350-1999防水包装QC/T743-2006电动汽车用锂离子蓄电池QJ3127-2000航天产品可靠性增长试验指南QJ165A-1995航天电子电气产品安装通用技术要求QJ5
9、48A-2004电子产品零件制造和机械装备通用技术要求QJ908B电子产品老炼试验方法QJ2711-1995静电放电敏感器件安装工艺QJ2848电子产品木质包装箱规范QJ3258-2005航天电子电气产品硅橡胶粘固及灌封技术要求Q/Y135-2011型号产品验收管理要求Q/Y126.7-2014型号电子元器件质量保证复验筛选要求3.2 容量设计原则：工厂现有负荷功率+储能充电负荷功率V变压器容量X85%。现有负荷功率约为23000-25000KVA,取值25MW0“现有变压器容量为31500KVA,后续即将扩容至40000KVAo储能系统充电功率选为7.5MW,则有：现有负荷25MW充电负荷功
10、率7.5MW=32.5MW(基本符合要求)按照下午平电时段4小时充满计算，则储能电站容量约为30MWH。3.3 电压等级储能电站系统电压等级AC400V,通过双向变压器进行IOKV交流并网。3.4 电池配置3.4.1 单体电池单体电池采用磷酸铁锂电池(L135F72),电池主要参数如下表所示。序号项目参数说明备注1额定容量72Ah标准放电2最小容量72Ah标准放电3工作电压2.53.65V4内阻(Ac.IkHz)1m新电池、30%S0C5充电时间标准充电4h参考值快速充电lh6推荐SOC使用容量SOC：10%90%7工作温度充电温度045C放电温度-2055oC8电池重量1.780.Ikg9壳
11、体材料铝10贮存温度-20oC25。C标准贮存温度-20oC45。C绝对贮存温度11贮存温度集装箱式电池储能系统动环监控系统（视频、火灾、门禁、烟感、温感、通风、防雷、接地）PCS电池组汇流、二次系统配电序号名称参数值备注1额定功率100OKW2储能容量1.228MWH使用充放电深度80%3直流电压范围621.6V810.3V单体电压范围：2.8V3.65vV4电池组系统效率295%5工作温度-555C预装房内部温度控制6存储温度-2(55C7湿度70%8海拔高度3000m可定制9防护等级IP5410耐盐雾性600h11消防系统七氟丙烷12抗震等级Vn级长X宽X高13设备安装地点户外无火灾、爆
12、炸危险，无化学腐蚀及剧烈振动。BMS主要参数序号名称参数值备注1储能电池管理模块ESBMM12串*3.2V磷酸铁锂电池组监测管理，平均均衡电流2A2电池组管理模块BCMU组端电压采集，绝缘检测等3管理系统主机ESMU7寸LCD触摸屏；采集/处理/存储/显示电池组信息；实时告警、状态诊断分析(SOC)通信(RS485/RS232/CAN/RJ45)主要设备功能序号主要设备主要功能备注1璘酸铁锂电池电能-化学能-电能转换承载体2电池管理系统(BMS)电池组充、放电，事件记录等功能的检测装置3集装箱式预装房电池(架)、储能控制柜等设备的承载体4储能汇流柜多个电池组直流汇流输出，含各组保护装置5动力配
13、电箱电池成套设备交流电源输入点6温控系统保持集装箱内部正常工作温度设施7动环监控系统视频、消防、门禁、烟感、温湿度、防雷、接地、照明、通风联动控制，保证系统运行安全性8告警、标识等设备安全运行、维护管理指示，说明等9储能变流器实现电池储能系统直流电池与交流电网之间的双向能量传递，对电池系统进行充放电管理4主体配置描述4.1 一次图示及组成电网.示意图如下。40尺集装箱储能系统通讯.BMS通讯PCST功率回路-通讯电池堆.40尺集装箱（包含空调、照明、消防、报警、供电等装置）.4.2 集装箱总体技术方案集装箱具备良好的防腐、防火、防水、防尘（防风沙）、防震、防紫外线、防盗等功能，集装箱25年内不
14、会因腐蚀、防火、防水、防尘和紫外线等因素出现故障。25年内集装箱的外观、机械强度、腐蚀程度等满足实际使用的要求，集装箱外壳结构、隔热保温材料、内外部装饰材料等全部使用阻燃材料，箱体顶部不积水、不渗水、不漏水，箱体侧面不进雨，箱体底部不渗水；集装箱的进、出风口和设备的进风口加装可方便更换的标准通风过滤网在运输和地震条件下集装箱及其内部设备的机械强度不出现变形、功能异常、震动后不运行等故障；集装箱屋顶的彩钢板有效厚度不低于2.0mm,外壁彩钢板的有效厚底不低于LOmm,内壁彩钢板的有效厚底不低于0.8mm,采用宝钢、武钢等国内外知名厂家的高品质彩钢板产品；集装箱及其内部设备的机械强度满足要求，不会
15、出现变形、功能异常、震动后不运行等故障；集装箱内外材料的防紫外线功能可保证集装箱内外材料的性质不会因为紫外线的照射发生劣化、不会吸收紫外线的热量等；防盗功能可保证集装箱在室外露天条件下不会被偷盗者打开，可保证在偷盗者试图打开集装箱时产生威胁性报警信号，同时，通过远程通信方式向后台报警，该报警功能可以由用户屏蔽。整个BMS储能系统环境控制架构图如下：注：空调可选择可设置温度自动启动的设备，必要时还可通过主机进行通信控制。集装箱示意图4.3 电池管理系统4.3.1系统架构蓄电池管理系统主要由如下设备单元组成：电池管理模块（BMU）、电池组控制单元（GeU）和系统管理单元（SMU）以及充/放电保护单
16、元。电池管理系统BMS示意图如下图。该系统具有以下特点: 全面电池信息管理实时采集每一节电池电压、每个电池箱或电池柜内部温度(根据箱体、机柜尺寸和设计情况，具备多个温度检测点)、整组电池组端电压、充放电电流等；采样精度高，电压精度土(O.2%FS+0.2%RD),电流精度土(0.5%FS+0.5%RD)O 均衡管理对电池充放电采取双向均衡管理，示意图如下。主动均衡后由泄一效性的改善 在线SOC诊断在实时数据采集的基础上，采用多种模式分段处理办法，建立专家数学电网间的交直流转换，完成两者间的双向能量流动，并通过控制策略实现对电池系统的充放电管理、网测负荷功率跟踪、电池储能系统充放电功率控制和正常
17、及孤岛运行方式下网测电压的控制；具有高转换效率、宽电压输入范围、快速并离网切换和方便维护等特点，同时具备完善的保护功能，如孤岛保护、直流过压保护和低电压穿越(可选)等，满足系统并、离网要求。储能变流器对蓄电池支路进行充、放电的控制与管理，实现优化管理，能实现对电网负荷的“削峰填谷”；当电网需要时，可作为配网静止无功发生器(D-STATCOm)使用，在总容量范围内提供就地的无功功率支撑；当与就地负荷、其他分布式能源组成微网并孤网运行时，能够为微网内的负荷提供稳定的电压和频率。储能变流器直流输入侧经过储能控制柜接到蓄电池组，交流输出侧直接或间接接入到交流电网，根据需要工作于不同模式。拓扑图如下。技
18、术参数直流侧最大直流电压820V工作电压范围500V800V交流侧输出功率250KW500KW可调最大总谐波失真0.994.5监控后台4.5.1概述储能监控后台对整个储能电站资源进行调度，收集BMS上传的所有信息,包括电压等实时数据以及各种报警信息等，同时与PCS通讯，有效控制PCS进行充放电，通过有效地充放电策略控制尽量提高电池组的使用效率及使用寿命。该项目采用MGMS微网管理系统。MGMS微网管理系统是基于国内外微电网发展的最新关键技术，吸取海岛、科技园区、展览馆所等多项分布式能源微网工程实践经验而开发的微网监控、保护、能量管理一体化系统。通过对微网内部不同形式能源（冷/热/电、风/光/储
19、等）和负荷的精确预测与科学调度，与CSD-580系列微网控制器配合，实现微电网的安全稳定运行和能源优化。同时，通过微网与微网、微网与大电网之间的协调互动，达到提高供电可靠性和一次能源利用率的目的。4.5.2功能特点该系统具有以下主要功能：“测量监视功能X数据处理功能分析统计功能“操作控制功能，事件告警功能“保护及故障信息管理功能“人机接口功能5效益估算按照放电深度90%,系统充放电效率均为93%,整体转换效率86%(充电效率93%X放电93%=86%)计算。X谷一峰：谷电时段8小时充满，上午峰电时段4小时放90%o充电至饱和所消耗电量=30MWH90%93%=29.0323MWH充电消耗电费=
20、29.0323MWH0.3039元/度=8823元储能系统放电量=30MWH90%93%=25.IlMWH储能电量在峰电时段价格=25.IlWHX1.0197元/度=25605元经济效益I=25605元-8823元=16782元，平一峰：下午平电时段4小时充满，傍晚峰电时段4小时放90%o充电至饱和所消耗电量=30MWH90%93%=29.0323MWH充电消耗电费=29.0323MWHX0.6118元/度=17762元储能系统放电量=30MWH90%93%=25.1IMWH储能电量在峰电时段价格二25.IlWHX1.0197元/度二25605元经济效益1=25605元-17762元=7843元贝11,每天产生的效益为效益1+效益2=24625元。每年产生的效益为24625元/天X330天=8126250元。6合作模式本次项目拟采用EMC模式，由我方投资建设，初步约定8年合同期，前四年分享比例1：9,后四年分享比例2：80贵公司收益8126250元/年X4年X(10%+20%)=9751500元。我公司收款8126250元/年X4年X(90%+80%)=55258500元。我公司成本，系统造价：1.5元/WHX30MWH=4500万元。我公司收益：55258500元-45000000元=10258500元。
