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鋰電池儲能技術在朋山嶺隧道的創新應用

作者:中國儲能網新聞中心 來源:八閩國資 發布時間:2019-05-17 瀏覽:
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中國儲能網訊:隧道動力費用開支在機電日常養護費用的占比達到50%以上,在保障隧道行車安全的前提下,研究降低隧道動力費用開支可采取的措施具有良好的經濟效益前景。朋山嶺隧道建設儲能系統,既可以利用峰谷電價差獲得經濟效益,還可以替代傳統隧道UPS電源系統作為隧道后備電源使用,且功能和穩定性較UPS電源進一步升級,可增強隧道供電穩定性。

一  創新驅動,構建降本增效儲能系統

儲能系統具有削峰填谷、延時用電、電能質量優化等特性,削峰填谷就是在電力處于“平”“谷”時段充電,電力位于“峰”時段放電,通過平滑用戶負荷曲線可以減少電力處于“峰”值時段的功率訂購額,實現減少以相對高價格購入電能的需求,降低總電費。當電網偶爾停電時,儲能系統可以作為后備電源為用戶持續供電。此外,通過儲能系統的安裝與應用能夠濾除來自電網的擾動,可以作為一種特殊的電能質量控制裝置來改善重要負荷的供電質量。從節能減排角度來看,儲能系統在非峰負荷時段將低碳排放電源的電能轉移到峰荷時段使用,從而減少對高排放能源的消耗,有利于節能減排。

二  落地開花,探索綠色節能隧道運營管理


根據隧道現場調研及記錄實時用電數據,在統計分析朋山嶺隧道用電負荷后,本次項目選用了50kW變流器、150kWh電池組,通過配備EMS控制器對電池充、放電時間及充放電功率進行調度,組成儲能控制系統。通過測算隧道用電負荷,變壓器有剩余容量可以利用,在未改動隧道原有配電系統線路下,將儲能系統通過隧道預留的備用抽屜柜并入至隧道配電系統。項目從2018年10月份開始調研、方案設計、設備選購、設備安裝調試,2019年1月18日施工完成。施工期間均在隧道未停電情況下進行,隧道依舊正常供電。

三  經濟效益


動力費成本方面。以朋山嶺隧道為例,經統計,30天充電約12390KWh,放電約11750KWh,30天總共收益約4560元,平均每日收益152元。以此測算,朋山嶺隧道儲能系統10年的運行在電費節省方面收益約50萬元。

應急照明設備投入方面。系統投入后可取代50KVA  UPS 1臺,節省設備購置費及維護費合計約20萬元。

扣除本次儲能系統設備購置安裝投入成本約40萬元,朋山嶺隧道鋰電池儲能項目未來10年收益約30萬元,若我司隧道均部署該套系統,預計10年的經濟效益可達2000萬元。

社會效益

在隧道停電時,儲能系統可完全替代UPS對隧道進行供電。目前隧道設計的應急照明模式續航時間為30分鐘,若投入儲能系統,完全可以開啟正常照明模式且續航時間可達3小時,為隧道提供更加可靠的行車安全條件。另外,儲能系統充分利用非峰負荷時段的電能,大大減少對高排放能源的消耗,促進節能減排。

福建省屬于多山區域,隧道多且里程長,每年用于隧道照明方面的動力費成本相當高,本項目在隧道用電成本控制方面可成為全省的示范并在行業內推廣。同時,該系統采用高穩定性高用電轉換率的磷酸鐵鋰電池作為儲能介質,充分利用鋰電池優異的深度充放電性能、長久的循環壽命等特性,從鋰電池的發展趨勢來看,未來新設備的投入成本將呈下降的趨勢,能進一步促進該技術的大范圍應用。

關鍵字:鋰電池儲能

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