由于風能、太陽能資源的波動性和間歇性，以及新能源發(fā)電設備中電力電子元件的弱電網(wǎng)適應性，新能源安全穩(wěn)定運行和有效消納問題非常突出：一、新能源大規(guī)模脫網(wǎng)事故頻發(fā)，僅2011年就發(fā)生50萬kW以上風電脫網(wǎng)事故8起，風電機組脫網(wǎng)3800余次，損失電力487萬kW，脫網(wǎng)事故造成電網(wǎng)有功功率缺額，引發(fā)系統(tǒng)頻率降低，危及電網(wǎng)運行安全;二是棄風/棄電現(xiàn)象嚴重，2012年和2013年全國棄風電量分別達到208億kW˙h和162億kW˙h，約占當年風電總發(fā)電量的20%和10%，盡管政府和行業(yè)企業(yè)進行了多方努力，新能源發(fā)電的消納問題較之前有了較大的改善，但是2017年前三季度，國家能源局提供的數(shù)據(jù)顯示，新疆和甘肅等地的棄風/棄電仍然超過20%。因此，新能源并網(wǎng)安全和有效消納已成為我國新能源可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。
基于解決上面問題，儲能的加入就勢在必行。事實證明，無論在削峰填谷、分時調(diào)度、調(diào)頻調(diào)峰等各個方面，儲能的優(yōu)勢都非常明顯。那進行儲能系統(tǒng)的設計就變?yōu)楸匾?，由于大?guī)模的儲能技術(shù)還需要完善和經(jīng)濟性，我只闡述“分布式光伏+”儲能項目的設計要點。
一、儲能電氣系統(tǒng)的組成儲能型分布式光伏儲能系統(tǒng)主要用于配合光伏發(fā)電，因此，整個系統(tǒng)包括光伏組件、開關(guān)站、儲能電池組、電池管理系統(tǒng)、逆變器、電能表及儲能電站聯(lián)合控制調(diào)度系統(tǒng)等。儲能接網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)架如下圖1所示。
圖1儲能接網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)架
二、電氣主接線設計儲能電站的電氣主接線應根據(jù)儲能電站的電壓等級、規(guī)劃容量、線路和變壓器連接元件總數(shù)、儲能單元設備特點等條件確定，并應滿足供電可靠、運行靈活性、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴建等要求，儲能電站接入方式應滿足標準Q/GDW564—2010《儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》，儲能電站高壓側(cè)可采用線路變壓器組、單母線、單母線分段、橋形接線等簡單接線方式。
三、電氣一次設備與選擇儲能電站電氣設備性能應滿足儲能電站各種運行方式的要求。儲能電站電氣設備和導體選擇應符合國家現(xiàn)行標準GB50060-2008《3~110kV高壓配電裝置設計規(guī)范》和DL/T5222—2005《導體和電器選擇設計技術(shù)規(guī)定》，對于20kV以下儲能電站還應滿足現(xiàn)行國家標準GB50053-2013《20kV及下變電所設計規(guī)范》的規(guī)定。
四、儲能電站的設備布置儲能電站電氣設備布置應結(jié)合方式、設備形式及儲能電站總體布置綜合因素確定。儲能電站電氣設備布置應符合國家標準GB50060-2008《3~110kV高壓配電裝置設計規(guī)范》的規(guī)定。對于20kV以下儲能電站還應滿足現(xiàn)行國家標準GB50053-2013《20kV及下變電所設計規(guī)范》的規(guī)定。
五、儲能電站站用電電源設計儲能電站站用電源配置應根據(jù)儲能電站的功能定位、重要性、可靠性要求等條件確定。儲能電站站用電源的設計應符合現(xiàn)行國家標準GB50054-2011《低壓配電設計規(guī)范》的規(guī)定。儲能電站站用電源應滿足站內(nèi)操作、照明及其他動力用電。儲能電站的備用電源可引自光伏站站用備用變壓器或單獨從10kV配電網(wǎng)中引接備用電源。
六、電纜的選擇與敷設儲能電站電纜選擇與敷設的設計應符合現(xiàn)行國家標準GB50217-2007《電力工程電纜設計規(guī)范》的規(guī)定。
鋰電池的電池分系統(tǒng)基本上由電池模塊按一定容量放置在電池柜內(nèi)，因此電纜進、出線宜由下端引出，宜采用電纜橋架敷設。
液流電池具有強酸腐蝕性，存在滲漏的可能性，為了弱堿其對進、出線的腐蝕，推薦進、出線由上端引出，采用電纜橋架敷設。
七、儲能電站電氣二次設計儲能電站的二次系統(tǒng)是保障儲能電站安全、穩(wěn)定運行不可或缺的重要部分。儲能電站的二次配置應與全站的電氣一次系統(tǒng)統(tǒng)籌考慮。儲能電站的二次系統(tǒng)主要包括變電站綜合自動化、繼電保護和安全自動化裝置、電池管理系統(tǒng)和儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)等。實現(xiàn)與其他二次系統(tǒng)的無縫切換，接受電網(wǎng)公司的調(diào)度是二次設計的重點。
八、儲能電站土建設計儲能電站的建、構(gòu)筑物的設計應做到統(tǒng)一規(guī)劃、造型協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)合理、整體性好、生產(chǎn)及生活方便，便于施工及維護。儲能電站總平面布置應按最終規(guī)模進行規(guī)劃設計，目前儲能裝置一般都采用集裝箱式。
總結(jié)
對電網(wǎng)公司來說，儲能對電網(wǎng)適用性強、友好性強。隨著大規(guī)模的分布式項目+儲能項目的應用，期盼早日完成《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》中對儲能“十三五”的定位要求：儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入商業(yè)化初期。儲能對于能源體系轉(zhuǎn)型起到關(guān)鍵作用。
