多能互补 打破次元壁! 正泰探索区域综合能源服务链

发布者:张芒芒阅读量:2732019-09-03

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当清晨阳光洒向杭州湾北岸,位于浙江海宁尖山新区的全球单体产能最大的光伏组件制造工厂——海宁正泰新能源有限公司(以下简称“海宁正泰新能源”)园区在晨光中渐渐露出轮廓。高大宽敞的厂房被蓝色光伏组件阵列覆盖,在阳光下聚合着取之不竭的清洁能源力量。


在这片钱塘江以北最具发展潜力之一的工业新区上,海宁正泰新能源正在紧锣密鼓地开展扩产升级,实施高效光伏晶硅电池制造项目。项目利用现有厂房,采用行业领先的智能化自动设备和全自动高效作业模式,建设具有单多晶兼容的背钝化生产能力。目标打造国内人均产出领先的高效电池“无人工厂”,持续提升正泰新能源产品品质和出货规模。

  

作为智能化工厂,正泰海宁新能源是24小时全天候生产,能耗无明显峰谷、用能需求旺盛,是典型的用能需求侧驱动区域。这个庞大的光伏生产制造基地,也是正泰探索多能互补综合能源服务链,结合工业生产、用能实际,实践企业“一云两网”智慧能源理念的“试验田”。


随着能源互联网建设的不断推进,集中式发电和分布式发电共存的时代正在到来,而清洁能源利用、多能互补和储能技术的耦合发展也将成为一种新的能源利用形态。

正泰海宁新能源的园区一角,集合了光伏发电、风力发电、储能、充电桩、可控负荷、交直流微网系统等元素的多能互补示范项目正在如火如荼地建设中。厂区内垂直轴风力发电机组“H型”扇叶,与光伏组件蓝白相间,与远处海边水平轴海上风电机遥相呼应,构成一副和谐的海洋色系风景画。示范项目建成后,各种供用能系统将通过综合能源管理平台进行统一集成和控制,构建能源综合利用体系。运营过程中还将借助大数据和互联网技术,开展清洁能源与终端需求侧可控负荷协调运行,实现不同能源供给的有机融合和智能化运营,促进区域能源的高效、清洁、绿色利用。


如果有一天,道路修到哪里,电就通到哪里,那么人类的出行、交通乃至生活方式都将发生巨大的变化。漫步在海宁正泰新能源园区内“会发电的”行步道上,防滑钢化玻璃和薄膜组件集成铺设的蓝色路面与园区自然景观完美融合,很是“吸睛”。据介绍,光伏路面还将为周边景观灯、信息屏等供电。光伏行步道一侧,一座造型别致的“光伏小屋”出现在眼前。小屋主体以透光晶硅光伏BIPV组件及玻璃幕墙作为基建材料,兼具高效发电性能,充分考虑了建筑类型的审美设计和个性化需求。作为海宁正泰新能源的多能互补展示厅,“光伏小屋”体现了“绿色产能房”“被动房”等全新节能建筑的概念,让建筑不光“节能”,还能“产能”的未来图景,成为现实。


在正泰海宁多能互补示范项目中,分布式供用能系统在设计之初,还充分结合园区用能实际,利用太阳能、风能等多种清洁能源技术,通过智能化控制系统、储能系统,将各种绿色能源有机结合,构建“清洁发电、多能互补、智能配置”的区域微型能源网,满足园区服务、展示、研发、办公等局部用电需求。


为此,项目还配置了“光储充”一体式解决方案,规划了集美观、艺术及实用于一体的双玻晶硅组件光伏系统的停车棚、锂离子储能系统以及V2G直流对充充电桩系统,解决企业员工出行使用新能源交通工具的充电问题, 根据充电应用时间及速率需求不同,各设置交直流充电桩2台,满足当前园区的充电需求。其中,一台V2G研发充电桩,挂在800VDC直流母线上,可实现电动汽车的直流对充;在调度系统要求时,可将电动汽车中的电能返送回电网,实现双向互动。


作为微电网的负荷,V2G直流充电桩与直流母线相连,在电网故障时,接入系统中的电动汽车可以与储能系统一起为微电网提供电压和功率支撑;而接入在交流母线上的常规直流充电桩及交流充电桩,根据供电紧迫性,将其设置为三级负荷。当大电网故障,微电网无力承担更多负载时,切除三级负荷,以保障重要负荷的不间断供电。


储能功能则由50kW/100kWh锂离子储能系统承担,并通过储能双向逆变器接入到交流电网中,通过智能化电池管理系统,可以实现削峰填谷、微电网、调峰调频的功能,保证微电网的联合优化运行,提高微电网的柔性及经济性。


据多能互补事业部副总经理马野介绍,“光储充”一体式解决方案可以实现智能调节峰谷电价差,使微电网离网与并网两种形式智能切换运行。在实际使用中,充电系统将优先使用光伏组件发出的清洁能源。若有发电量富余或不足,则通过微电网智能监控和能量控制系统,根据实时电价、储能系统状态、电动汽车电池状态及厂区用电负荷情况,决定余电流向。


与光伏车棚相连的光伏实验区则承载了园区光伏组件新产品研发、试验功能。光伏实验区作为电站研发试验平台系统,每个组串装机容量为 3-5kW,经逆变器输出交流 380V 电压接入至厂区配电系统中,并通过逆变器实现对光伏系统的发电量计量。同时,试验区还配置有气象站,实现温度、湿度、辐照量、风速等气象数据的监测,通过数据采集装置传输至监控后台,对电站建设场景进行模拟、试验,综合验证多种类型组件的发电量增益效果。


可以说,该示范项目是正泰针对工业园区特有的自然条件、能源设施、发展规划和用能需求,量身打造的集“风光储充”于一体的智慧能源项目。以微电网智能监控与能量管理系统作为“能源智慧中枢”,对微电网内所有设备进行数据采集和协调控制,实现实时信息监测、历史信息存储、系统运行控制、高级能量管理及报表统计等功能。“能源智慧中枢”对微电网的智能化管理,实现离网、并网的顺畅切换,为微电网安全、稳定、高效运行提供保障。同时,大大降低了日常用电成本,减轻企业负担。


正泰新能源总裁陆川表示,正泰新能源很早就开始积极布局业务多样性,如热电联产、生物质能、燃气三联供、储能、售电、多能互补以及城市综合能源服务等业务的探索。海宁正泰新能源主要围绕园区开展多能互补项目的试点,并配合热电、储能和售电业务以及光伏发电系统的融合,集合成综合能源服务的业务概念。     

 

“我们未来的方向是希望形成‘光伏+多能互补+储能+微网+智能运维’的综合能源供应,我们希望布局更多的能源点,加上售电,成为未来园区综合能源供应解决方案供应商。这是一个比较立体的新业务结构,目前还只是示范性项目,还不能说是形成了成熟的商业模式,但这是未来的方向。”


 正泰正加速向智慧能源系统解决方案提供商转型和实践能源物联网发展的探索进程,并将把握能源互联网发展的时代契机,不断深耕完善电力、能源产业链上系统解决方案与产品技术,力求覆盖更广泛的使用场景,在能源互联网发挥更大价值。


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