《基于智能双向变流器的复合储能系统关键技术研究与应用(2)》

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该项目属于能源与节能新能源领域,列入国家863、973等计划。在新能源发电和智能电网2.0需求背景下,储能系统已成为许多国家科技创新与战略部署的热点。由于其储能性能优越、功能多样,无污染环境友好等特性,在新能源发电、能源存储、电能传输等领域有广泛的应用前景。

然而储能存在诸多技术难题,如:

(1)大规模储能难以保证电能充放的频繁性以及短时间内大倍率充放电的性能;

(2)基于光伏发电、风力发电等新能源发电方式受气候和环境的影响很大,难以保证稳定性。

(3)电池的“短板效应”严重影响储能系统的寿命;

(4)电网多台机组频繁启停会导致电压闪变以及输出功率波动。

该项目通过深入的研究,立足“研发具有自主知识产权的新型复合储能系统,实现其规模化生产与应用”的研究目标,攻克了复合储能系统生产与应用的系列共性关键技术,主要发明点包括:

(1)首创了能量型与功率型储能的互补技术,用于协助无功补偿对发电功率波动的平抑以及电网协调瞬时性大功率的需求;项目成果响应时间小于5ms,达到国内领先水平,细分领域行业前三。

(2)国内最早掌握了复合储能系统与分布式发电的协调技术,储能系统的调节作用,保证了电网协调的供电可靠性;使新能源利用率提高30%,领先同行业3到5年。

(3)大规模批量在大型储能系统使用主动动态平衡技术,改变被动放热式的缺点;储能系统寿命从2000次提高到3000次,打破了日美在储能系统的垄断。

(4)通过储能协调平滑控制技术,同时控制多台机组频繁启停可能导致的电压闪变,避免机组输出功率波动大的情形发生,并网点电压闪变时,电压跌落幅值5%以内,电压跌落时间与恢复时间均小于20毫秒;领先行业技术水平20%以上。

该项目申请专利60件,其中发明专利30件,授权专利19件,发明专利授权5件;发表相关性学术性论文32篇。该项目技术已在企业成功推广应用,减少了电网昼夜电差的浪费,成功的解决了部分僻远山区和难以架设电网区域用电难的问题,促进了绿色环保事业的发展,打破了国外企业的技术垄断,经济、社会效益十分显著。

经济指标:形成2.2GWh储能系统生产能力;项目完成年销售额23103万元,利税1614万元。

应用推广:基于电网协调的混合储能系统,有效监测分布式电源的状态,准确预测分布式电源的出力情况,调节储能系统工作状态以维持功率平衡。江苏春兰清洁能源研究院有限公司通过混合储能系统对电网的协调,实现了电压补偿、电网协调切换瞬间的快速功率补偿,保障了供电质量以及供电的稳定性。天津科润自动化技术有限公司通过该产品,在大功率无线充电设备接入电网进入工作模式时,弥补了功率缺额,保证了系统在这两种模式下的平稳过渡。山东润峰电子科技有限公司在使用该产品后认为其能够实现电能的稳定存储,解决了部分偏远地区和难以架设电网区域用电难问题。山东润昇电源科技有限公司使用后认为其提高电网质量、保持了有功功率、降低了无功功率、使得各种分布式再生能源能够平滑接入。

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