水泥行业作为高能耗企业,一直以来受到国家工信部、发改委、生态环境部等相关部门的高度关注。根据《工业领域碳达峰实施方案》要求,“十五五”期间要确保工业领域二氧化碳排放在2030年前达峰,要求水泥行业在2025年水泥熟料单位产品综合能耗水平下降3%以上。与此同时,电价上涨和“限电”规定使得水泥生产的成本大幅提升。在此背景下,水泥企业不得不寻找新的“出路”,经济、清洁的光伏发电就成为了众多水泥企业的上上之选。
此外,为实现“3060”双碳目标,国家发改委和相关省市发改委还出台了相关的储能政策,储能系统已经被视为电力系统“发-输-配用-储”中的一个重要环节,大容量储能的应用,可以从发电、输配电和用电三个角度解决电力发展中面临的问题。储能系统配置在电源侧可实现平滑发电功率波动、跟踪调度计划出力,提高可再生能源发电的确定性和可预测性;配置在系统侧可实现削峰填谷、负荷跟踪、调频调压、电能质量治理等功能,提高系统自身的调节能力;配置在负荷侧,可平滑负荷功率波动。在大用户或工业园区建设储能系统已经被业界广泛接受。一则可以通过用电峰谷价差实现营收;二则可以有效调节用户的负荷峰谷差,是在容量电价上实现增值收益; 三则在电网故障情况下,可实现重要负荷的应急保障供电,大大提高用户用电可靠性。
综上所述,光伏发电、储能技术凭借安全可靠、降本增效、节能环保在水泥企业中备受推崇。据水泥人网了解,大连九五高科新能源发展有限公司(以下简称“九五高科”)以高新技术为先导,专业从事余热发电、光伏发电、储能等清洁能源综合利用,是一家技术成熟、经验丰富的专业公司。
一)光伏发电:九五高科的水泥厂光伏发电项目是在厂区内利用矿山、空地、建筑物屋顶、地面车棚、水塘等区域建设,实现“就近发电,就近使用”,解决了电力在升压和远程运输中的损耗问题。
1.1九五高科为客户提供系统勘察、设计、建设、并网和售后一站式服务,助力客户早日实现能源独立、土地再利用、再增值,其主要优点如下:
①在水泥厂矿山、空地、工业屋顶安装光伏后这些大面积闲置的场地变成了宝贵的资源,为企业增加更多收益。
②企业用电量大,峰值电费高,安装光伏发电后,企业可以自发自用,多余的电卖给国家电网。
③工业光伏发电系统可以降低企业的能耗,完成政府规定的节能减排指标,安全可靠、无噪声、无污染。
④光伏板具有隔热保温的功效,在屋顶上大面积铺设光伏组件以后,能有效降低厂房温度,在炎热的夏天制造更加舒适的工作环境,在寒冷的冬天保持合适的室内温度,也间接节省了企业的采暖制冷费用。
1.2系统方案设计,以1.21MWp项目为例
①逆变系统
光伏电站采用单晶硅光伏组件,单块功率550Wp,共 2200块。彩钢瓦光伏阵列沿主厂房屋面顺坡敷设,总装机容量1.21MWp。
并网方式采用分散逆变、集中低压并网。20块组件为1 串,11串接入一台逆变器,总共采用10台组串式逆变器,每台110kW。
②接入系统
光伏总装机容1.21MWp,属于分布式光伏并网发电系统,供电公司共安排3个并网接入点,单个并网点装机容量500kWp,接入电站所在厂房10kV配电室的0.38kV母线,以用户侧并网方式接入电网系统,自发自用,余电上网。
二)储能技术:九五高科根据企业典型用电负荷,设定配储容量(如2.5MW/5MWh),储能系统建议采用低压侧400V多点接入,以减少并网手续及降低投入。
2.1 储能系统充放电策略
根据当地用电不同季节峰谷分时销售电价表制定充放电策略,深谷时匀速充满,尖峰时根据负荷放电,其余根据负荷情况(EMS充放电策略)静置。
2.2 储能系统总体技术方案
如设置一套2.5MW/5.375MWh的储能系统,共需要25套100kW/215kWh储能系统。储能电池采用3.2V/280Ah高倍率磷酸铁锂高能量电芯,高效液冷电池系统。单套储能系统配置1簇电池组和一台PCS,额定容量100kW/215kWh。电池组额定放电倍率0.5C,电池系统充放电设计为1充1放,额定循环次数≥7000次。
2.3一体柜系统概述
本方案1个215kWh液冷户外柜为1个储能单元,由5个液冷电池Pack和1个高压箱1个100kW PCS组成。每个液冷 Pack由48支电芯串联而成,电芯额定容量为280Ah。高压箱包含电池簇管理单元和保护、控制电气元器件,用于对整个电池簇运行状态的管理与保护。一体柜采用电池仓和电气仓分层设计,安装维护便利。
2.4 系统方案设计主要特点
① 采用一体化集成设计,能够有效满足国内工商业当前峰谷套利的主要应用场景,一体化的方案运输和部署成本低,现场安装调试便利;
② 控制回路采用交直流冗余供电设计,保证控制系统、信号系统、消防系统在交流系统断电情况下能够短时正常工作;
③ 电池管理系统(BMS)采用三级架构,通过BMS与液冷系统、消防系统及其他辅系统通讯,监控交直流一体柜各个子系统的工作状态,汇总处理各子系统的数据并上传,同时提供多级故障报警;
④ 电池采用磷酸铁锂电池,能量密度高,循环寿命长;
⑤ 液冷热管理系统,并采用多模式精细化的热管理控制策略,提升系统温度一致性及寿命,降低辅助功耗,提升系统效率。
截止到目前,九五高科凭借高质量的产品、一站式的服务,已经为多家企业提供高效的光伏发电、储能降本等服务方案。未来九五高科会继续践行“绿水青山就是金山银山”的理念,深度整合资源,为客户提供更优质的分布式光伏发电、储能技术解决方案,帮助水泥企业降本增效,提高竞争力,为“碳达峰”目标贡献自己的一份力量。