2014年3月27日,在2014中國清潔電力峰會暨中國國際清潔能源博覽會智能電網(wǎng)論壇上,日立(中國)有限公司張建博士介紹日立在智能電網(wǎng)方面所做的探索性工作,以下為詳細內(nèi)容。
主持人:謝謝!下面,請日立(中國)有限公司張建博士介紹日立在智能電網(wǎng)方面所做的探索性工作。
張建:各位嘉賓:上午好!
非常榮幸可以代表日立公司就日立公司在智能電網(wǎng)領域的一些工作做個簡單的報告。日立為什么嘗試智能電網(wǎng)方面的工作呢?現(xiàn)在的概念很多,但是要想真正做起來,還會出現(xiàn)很多方面問題。日立公司做的領域非常全,但是還有很多不足的地方。我介紹五大塊內(nèi)容,實際上分兩大塊:第一塊,日立公司對智能電網(wǎng)的認識和想法。簡單介紹一下我們的方針和方向。第二、第三、第四、第五節(jié)介紹一下我們的相關技術和產(chǎn)品。旁邊2號館有日立的展臺,大家有興趣的話,可以看一下相關的產(chǎn)品,那里面的內(nèi)容相對來說更全一些,我本人也在那里,可以跟大家進行產(chǎn)品方面的深入交流。
日立對智能電網(wǎng)的認識,我們的思維方式跟各位專家的想法基本一致,智能電網(wǎng)在將來可以改善供電可靠性,實現(xiàn)清潔能源社會,支撐高效率的電力供給的新一代電力流通系統(tǒng)。主要分成三大部分:第一,低碳素,如果沒有清潔的使用方式的話,對天氣帶來的影響是非常嚴肅的后果,低碳素是最重要的部分。第二,提高供電可靠性,清潔能源導入以后,很有可能出現(xiàn)對電網(wǎng)的沖擊,反而會造成供需不平衡,會引起不穩(wěn)定性。第三,高效,不只從負荷角度來說,還包括發(fā)電側(cè),比如發(fā)電場的數(shù)量,冗余的發(fā)電廠的數(shù)量能減少很多,相反可以減少投資,同樣,可以更高效的利用很多設備,而不是無限的應用資源,而是用最好的資源實現(xiàn)最好的優(yōu)化。新一代電力系統(tǒng),我們現(xiàn)在是這樣的思維方式,在需求側(cè),除了傳統(tǒng)的用戶,增加了分布式電源,今年也提到了電動汽車,在未來幾年,用戶側(cè)的變化也是非常大的,需要有一個非常完善的智能電網(wǎng)的系統(tǒng)進行協(xié)調(diào),比如:導入大規(guī)模儲能系統(tǒng)或者管理系統(tǒng),網(wǎng)絡一旦擴大以后,一旦出現(xiàn)故障以后,對整個電網(wǎng)會有非常大的影響,將來規(guī)模越來越大,帶來的危險也越來越大,需要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。按照電網(wǎng)的層次,日立在日本算是比較強的三大電力制造企業(yè)之一,從電力發(fā)電到電力系統(tǒng)的流程中都有自己的專門技術,儲能系統(tǒng)中,除了一般的電池,還有抽水系統(tǒng)的發(fā)電技術,從系統(tǒng)穩(wěn)定性角度來說,有SV機,有高壓側(cè)的,隨著太陽能光伏發(fā)電,對低壓側(cè)也有一定影響。另外,高壓直流,配電側(cè)還有一些設備,比如非晶合金變壓器,可以減少空檔損耗,比如用戶側(cè),我們有自己的AMI系統(tǒng)和相關的儲能設備。
針對智能電網(wǎng)技術,現(xiàn)在主要從以下五大方向進行技術研發(fā)以及事業(yè)開拓,首先,有電力系統(tǒng)監(jiān)控技術,比如集中式控制,現(xiàn)在是分散式控制、自律式控制,未來,通過更詳細的負荷預測,日本有一些特殊情況,針對特殊自然災害能夠進行預測。配電技術,文化總自動化角度考慮,盡可能實現(xiàn)自動化,減少停電時間。FACTS技術,跟配電有一定關系。電力信息技術,類似于國內(nèi)信息交互,盡可能把信息收集出來,跟負荷側(cè)進行信息互動,這是將來要主推的幾部分。還有一個最基礎的技術,是材料技術,如果材料不是很好的材料的話,開發(fā)不出特別好的設備出來,我們在加大這方面的力度,一個是非瑩合金變壓器,另外一個是電池技術,剛才,好多人都提到未來智能電網(wǎng)建設中儲能技術是一個瓶頸,日立公司一直致力于技術方面的工作。
各個領域的產(chǎn)品,清潔能源以及儲能領域的相關產(chǎn)品,日立在清潔能源發(fā)電方面投入的比較大,風力發(fā)電和光伏發(fā)電有幾個產(chǎn)品,在北京也可以生產(chǎn),比如光伏逆變器,生產(chǎn)起來比較快,維護起來相對來說也比較快,設計壽命15年,日立主推的是儲能系統(tǒng),雖然是一個瓶頸,現(xiàn)在還有些電池是能用的,經(jīng)過對老電池的改進,性能提高了很多,也在開發(fā)最新的鋰電池。為什么三種我們都開發(fā)呢?不同電池的作用是不同的,每個地方使用的電池特性是不一樣的,比如鉛酸電池的特點是容量相對來說比較大,瞬間輸出能力相對來說比鋰電池差一些,如果單純的從儲存角度來說,可以考慮鉛酸電池。
LL1500-W-8電池,額定容量1500Ah,在溫度25度使用情況下,放電深度在70%。電池安裝的實際情況,一排一排疊加的安裝方式。鋰離子電池,現(xiàn)在的型號CH75-6,體積相對來說比較小,1.67千瓦時,二三公斤重。一般的產(chǎn)品采用一般柜裝的形式,柜子里放23個模塊,一個柜子是39千瓦時。在日本,日立的儲能系統(tǒng)有一定的知名度,圖中黃色特別是日立比較有特點的,我們在中國做的第一個儲能系統(tǒng)在甘肅雅丹的地質(zhì)公園,完全孤立的地方,為小旅館提供電力。最近,我們跟電科院合作過一個儲能系統(tǒng),是新型的鋰電池實驗項目。啞彈地質(zhì)公園微網(wǎng)儲能項目,周圍是光伏發(fā)電和風力發(fā)電,電池容量584千瓦時。市浦風力發(fā)電的輸出穩(wěn)定儲能項目,風力發(fā)電相對來說有一定的波動,并網(wǎng)方面有些標準,日本風力發(fā)電廠有非常嚴格的并網(wǎng)標準,為了滿足并網(wǎng)標準,必須讓東北電力公司導入儲能系統(tǒng),當時日本有個補償制度,導入以后,國家補助投資的1/3,因為有國家的補助,推廣起來比較合適,得到1/3的補助以后可以實現(xiàn)商業(yè)運行,而且百分之百可以上網(wǎng)。容量10兆瓦時,6臺750千瓦的變頻器。天津生態(tài)城電力營業(yè)所微網(wǎng)儲能系統(tǒng),電池容量60千瓦時,當時負荷設計相對來說比較少,電池容量并沒有完全被使用,這是在中國做的最新的項目。
輸電領域的相關技術與產(chǎn)品,我們的工廠在山東濟南,有GIS設備,還有變壓器和真空斷路器,主要從成本角度考慮的,日本成本比較高,還有運輸費用,所以很多在國內(nèi)開始生產(chǎn)。剛才提到非晶合金變壓器,工廠在杭州,我們的非晶合金變壓器跟國內(nèi)一些廠家的產(chǎn)品比起來毫不遜色。
配電自動化系統(tǒng),日本大概有三大公司已經(jīng)把日本所有電力公司的電力網(wǎng)絡配電系統(tǒng)壟斷了,日立占35%,配電系統(tǒng)中有35%都是日立生產(chǎn)的。停電時間對比圖,配電網(wǎng)的自動化和自愈程度很大程度上可以決定停電時間,日本一年停電19分鐘,包括計劃停電的時間在內(nèi),由于事故導致長時間的停電現(xiàn)象基本上是沒有的。故障時的自動停電恢復。
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