1、1住友電工示范工程的介紹（智能電網(wǎng)領(lǐng)域）2014年1月住友電氣工業(yè)株式會社2智能電網(wǎng)示范工程的現(xiàn)狀發(fā)電發(fā)電輸電輸電配電配電用電與分散電源用電與分散電源變電變電中小型風(fēng)力中小型風(fēng)力EVEV蓄電池蓄電池EMSEMS服務(wù)器服務(wù)器監(jiān)視監(jiān)視負(fù)荷設(shè)備負(fù)荷設(shè)備兆瓦級太陽能電池兆瓦級太陽能電池控制控制中心中心太陽能發(fā)電太陽能發(fā)電大容量大容量次次電池電池EMSEMS服務(wù)器服務(wù)器示范工程示范工程1 1（微型智能電網(wǎng)微型智能電網(wǎng)）20112011年年6 6月開始實(shí)證試驗(yàn)月開始實(shí)證試驗(yàn)示范工程示范工程2 2（5MWh5MWh大規(guī)模發(fā)電儲能系統(tǒng)大規(guī)模發(fā)電儲能系統(tǒng)）20122012年年7 7月開始實(shí)證試驗(yàn)月開始實(shí)證試驗(yàn)住

2、宅樓宇（大阪制作所）（橫濱制作所）風(fēng)力發(fā)電全釩液流電池示范工程示范工程3 3（建設(shè)中）（建設(shè)中）(60MWh(60MWh大規(guī)模儲能系統(tǒng)）大規(guī)模儲能系統(tǒng)）實(shí)驗(yàn)期間實(shí)驗(yàn)期間( (年度年度) )：2012013-20173-2017（北海道電力變電所）電解液罐、PCS電堆、熱交換器3示范工程1小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池太陽能電池智智能分流器能分流器逆逆變器變器雙向變流器雙向變流器直流電源 交流電源 信息直流直流- -直流直流 變流器變流器中央控制服務(wù)器中央控制服務(wù)器( (EMS EMS 服務(wù)器服務(wù)器) )顯示屏顯示屏/ /操作終端操作終端直流直流- -直流直流 變流器變流器直流直流- -

3、直流直流 變流器變流器電動汽車充電站電動汽車充電站智能插座智能插座聚光型太陽能電池聚光型太陽能電池液液流電池流電池住友電工微型智能電網(wǎng)(構(gòu)成)4聚聚光太陽能電池光太陽能電池直直流流/ /交流逆變器交流逆變器直流直流/ /直流變流器直流變流器液流電池液流電池薄膜太陽能電池薄膜太陽能電池晶硅太陽能電池晶硅太陽能電池風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)直直流母線流母線示范工程1超電導(dǎo)電動汽車超電導(dǎo)電動汽車住友電工微型智能電網(wǎng)(布局)（全長全長1km1km的直流母線的直流母線）5兆瓦級大規(guī)模發(fā)電儲能系統(tǒng)概要兆瓦級大規(guī)模發(fā)電儲能系統(tǒng)概要RFRF電池電池最大最大功率功率：1 MW1 MW蓄電容量蓄電容量：5 5 MWMW

4、h h聚光光伏發(fā)電聚光光伏發(fā)電最大功率最大功率： 100 kW100 kW（7.5 kW7.5 kW 1515座座）* *能源管理系統(tǒng)能源管理系統(tǒng)一套一套進(jìn)線配電盤進(jìn)線配電盤 1.2 MVA1.2 MVA示范工程2兆瓦級大規(guī)模發(fā)電儲能系統(tǒng)示范工程的開發(fā)背景(附錄1,2,3)6RF電池CPV聚光光伏太陽能電聚光光伏太陽能電池（池（附錄附錄4 4，5 5）最大功率最大功率：100 kW100 kW（7.5 kW7.5 kW 1515座座）液流電池液流電池最大功率最大功率：1 1 MWMW （125kW x 8125kW x 8座）座）蓄電容量蓄電容量：5 5 MWhMWh （正極用（正極用&

5、; &負(fù)極用負(fù)極用 x 8x 8組）組）能源管理系統(tǒng)（能源管理系統(tǒng)（EMSEMS） 一套一套進(jìn)線配電盤進(jìn)線配電盤1.2 1.2 MVAMVA兆瓦級大規(guī)模發(fā)電儲能系統(tǒng)整體圖示范工程2YSCPYSCP事業(yè)計(jì)劃的一部分事業(yè)計(jì)劃的一部分( (附錄附錄6 6) )7全釩液流電池的原理和特征全釩液流電池的原理和特征l 利用釩金屬離子狀態(tài)的差異進(jìn)行充放電l 隔膜將電池分為正極和負(fù)極兩側(cè)，通過電泵循環(huán)電解液l 適合多次充放電，壽命長（附錄7）l 安全（未使用易燃材料）l 可準(zhǔn)確把握電池充電狀態(tài)l 蓄電容量可任意擴(kuò)充（增設(shè)電解液罐，附錄8）原理原理優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)l 體積比其他種類電池大住友電工是氧化還

6、原住友電工是氧化還原液流電池領(lǐng)域的先行者！液流電池領(lǐng)域的先行者！示范工程28500 kW 500 kW 整流器整流器(1(1座座) )明電舍公司生產(chǎn)明電舍公司生產(chǎn)250 kW250 kW整流器整流器(2(2座座) )日新電機(jī)生產(chǎn)日新電機(jī)生產(chǎn)逆變器逆變器示范工程29能源管理系統(tǒng)能源管理系統(tǒng)（EMS)EMS) 對太陽能發(fā)電量、對太陽能發(fā)電量、RFRF電池的充放電電力電池的充放電電力、充電余量充電余量、異常信息等進(jìn)行統(tǒng)一管理異常信息等進(jìn)行統(tǒng)一管理 實(shí)時信息顯示實(shí)時信息顯示、數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能 通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控 通過網(wǎng)絡(luò)照相機(jī)，可以通過視覺確認(rèn)現(xiàn)場的狀況通過網(wǎng)絡(luò)照相機(jī)

7、，可以通過視覺確認(rèn)現(xiàn)場的狀況 發(fā)生異常時通過電話、發(fā)生異常時通過電話、E-mailE-mail等進(jìn)行通報(bào)等進(jìn)行通報(bào)示范工程210實(shí)證驗(yàn)證時的工作模式實(shí)證驗(yàn)證時的工作模式晝夜朝夕電量電量用電量用電量供電量供電量削減最大用電量削減最大用電量晝朝夕發(fā)電量發(fā)電量光伏發(fā)電光伏發(fā)電輸出輸出平滑化輸出平滑化輸出( (光伏光伏+RF+RF) )光伏發(fā)電輸出平滑化光伏發(fā)電輸出平滑化晝朝夕發(fā)電量發(fā)電量光伏發(fā)電量光伏發(fā)電量有計(jì)劃供應(yīng)有計(jì)劃供應(yīng)( (光伏光伏+RF+RF) )太陽光發(fā)電計(jì)劃發(fā)電太陽光發(fā)電計(jì)劃發(fā)電用電量低時從系統(tǒng)向用電量低時從系統(tǒng)向RFRF電電池充電，用電高峰時由池充電，用電高峰時由RFRF電池放電。電

8、池放電。實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)削峰填谷的目的削峰填谷的目的通過通過RFRF電池的充放電對光電池的充放電對光伏發(fā)電的輸出進(jìn)行補(bǔ)償，伏發(fā)電的輸出進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)輸出平滑化實(shí)現(xiàn)輸出平滑化減輕火電的負(fù)荷調(diào)減輕火電的負(fù)荷調(diào)整整，擴(kuò)擴(kuò)大可再生能源發(fā)電的上網(wǎng)大可再生能源發(fā)電的上網(wǎng)電量電量通過將受天氣影響的光通過將受天氣影響的光伏發(fā)電輸出和伏發(fā)電輸出和RFRF電池進(jìn)電池進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)總輸出功行組合，實(shí)現(xiàn)總輸出功率的計(jì)劃性率的計(jì)劃性提高光伏發(fā)電的發(fā)電價提高光伏發(fā)電的發(fā)電價值值最多可減少最多可減少橫濱制作所橫濱制作所 1 1MWMW的用電需求的用電需求示范工程211招標(biāo)方：日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省 （Minister of Economy

9、, Trade and Industry）設(shè)置地點(diǎn)：北海道電力 南早來（Minamihayakita）變電所實(shí)驗(yàn)期間：2013年度2017年度 （2015年3月前完成設(shè)置，之后3年進(jìn)行實(shí)證）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：將電池作為調(diào)頻用電源，進(jìn)行調(diào)頻控制摸索通過電池解決棄風(fēng)問題的方法評估液流電池的性能液流電池概要：額定功率：15,000kW（1,250kW12 banks）蓄電容量：60,000kWh（15,000kW4 hrs）項(xiàng)目概要示范工程312電力調(diào)度中心（安裝全釩液流電池）控制指令通過蓄電池充放電對頻率波動進(jìn)行協(xié)調(diào)頻率全釩液流電池光伏發(fā)電風(fēng)力發(fā)電充電放電示范工程313 驗(yàn)證了微型智能電網(wǎng)的基本功能示范工

10、程1 驗(yàn)證了大規(guī)模發(fā)電儲能系統(tǒng)的基本功能示范工程2 將驗(yàn)證超大規(guī)模發(fā)電儲能系統(tǒng)的實(shí)用性示范工程314謝謝！zhaosei.co.jp15兆瓦級大規(guī)模發(fā)電儲能系統(tǒng)示范工程的開發(fā)背景兆瓦級大規(guī)模發(fā)電儲能系統(tǒng)示范工程的開發(fā)背景可再生能源的增加針對不規(guī)則發(fā)電的穩(wěn)定化技術(shù)及計(jì)劃發(fā)電的需求增加電力緊張問題的解決方案系統(tǒng)供應(yīng)電力的削峰填谷效果從辦公室到街道的分布式電力需求的增加分布式電力的控制緊急時的對應(yīng)備用電力體制的構(gòu)建住友電工開發(fā)出了包括以下內(nèi)容的系統(tǒng)。大規(guī)模蓄電池聚光光伏發(fā)電裝置能源管理系統(tǒng)開始橫濱制作所內(nèi)的只限于電力使用的實(shí)證試驗(yàn)。附錄1: 可再生能源利用的需求16附錄2: 削峰填谷的需求- - 電

11、池規(guī)模電池規(guī)模 : : 5MWh 5MWh (500kW x (500kW x 10h)10h)- - 運(yùn)行期間運(yùn)行期間 : : 2002001 120112011電解液罐電解液罐電堆電堆換氣扇換氣扇PCSPCS控制設(shè)備控制設(shè)備Cell stack CubicleCell stack Cubicle電池柜電池柜用途：削峰填谷用途：削峰填谷夜間儲存電網(wǎng)所供應(yīng)的廉價電力白天用電高峰時放電，減少電網(wǎng)電力使用量優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：利用晝夜電價差，達(dá)到削減電費(fèi)目的通過減少電網(wǎng)用電量，降低整體電費(fèi)單價降低受電設(shè)備規(guī)格，減少投資提高電力供應(yīng)設(shè)備運(yùn)行效率（電網(wǎng)側(cè)）1617附錄3: 防止瞬降削減高峰的需求Line Vo

12、ltage Drop (for 1.5sec)Line Voltage with VFB- 對電壓瞬降進(jìn)行保護(hù)時對電壓瞬降進(jìn)行保護(hù)時 : : AC3MW x AC3MW x 1.5sec1.5sec- 削減高峰時削減高峰時 ： AC1.5MW x AC1.5MW x 1h1h-運(yùn)行期間運(yùn)行期間 : 2001 : 2001 20072007電池柜電池柜1718特征特征l 發(fā)電效率高（晶硅板電池的2倍），占地面積小， 發(fā)電量大。（在日照較多的地方有利）l 因?yàn)樵O(shè)置在太陽跟蹤支柱上，其下方土地能夠得到有效 利用。（街道、公園、停車場、農(nóng)田等處都可利用）l 可以在CPV表面設(shè)計(jì)圖像或文字而不影響發(fā)電效

13、率。時間時間發(fā)發(fā)電電量量CPVCPVSi-PVSi-PVCPV：Concentrator Photovoltaic小型菲涅爾小型菲涅爾透鏡陣列透鏡陣列小型發(fā)電元件小型發(fā)電元件( (化合物半導(dǎo)體化合物半導(dǎo)體）( () )適合直射光多的地區(qū)以適合直射光多的地區(qū)以及晴天多的地區(qū)及晴天多的地區(qū)()附錄4：聚光光伏發(fā)電（CPV）的特征19DC/DCDC/DC整流器整流器各個太陽光發(fā)電裝置接入各個太陽光發(fā)電裝置接入DC/DCDC/DC逆變器實(shí)現(xiàn)直流連接逆變器實(shí)現(xiàn)直流連接每臺可以實(shí)現(xiàn)最大電力點(diǎn)追蹤控制每臺可以實(shí)現(xiàn)最大電力點(diǎn)追蹤控制(MPPT)(MPPT) 可以管理每臺的發(fā)電量等運(yùn)轉(zhuǎn)狀況可以管理每臺的發(fā)電量等運(yùn)轉(zhuǎn)狀況最大發(fā)電量最大發(fā)電量7.5 kW/7.5 kW/座座電池板數(shù)量電池板數(shù)量6464張張/ /座座發(fā)電元件發(fā)電元件化合物半導(dǎo)體元件化合物半導(dǎo)體元件附錄5：聚光光伏發(fā)電（CPV）20CEMSCEMSHEMSHEMSEVEVBEMSBEMS蓄電蓄電池池SCADASCADA信息NW附錄6:YSCP事業(yè)計(jì)劃的一部分21附錄7：北海道風(fēng)電驗(yàn)證項(xiàng)目Bank Controller TankInverterCell stackCubicleBattery Controller - 20052008 (NEDO項(xiàng)目