超级电容混储调频系统于辅助服务市场的应用与实践报告人：姜波大唐鲁北发电有限责任公司目录·项目背景9MW混储调频系统·整体方案·关键技术调频辅助服务市场基本概念经济收益··项目背景发电总容量截止2024年4月底，山东省发电装机总容量21130.0万千瓦，其中水电407.3万千瓦，占比1.9%;火电11893.2万千瓦，占比55.9%;核电265.0万千瓦，占比1.2%;风电2600.4万千瓦，占比12.2%;太阳能发电6111.5万千瓦，占比28.7%。随着山东省新能源的不断发展和入鲁外电容量的增大，电网对高质量调频需求也越来越大。鲁北公司成立于2009年6月，在役2台330MW机组，2台锅炉均为亚临界汽包炉，是鲁北地区骨干电源，也是鲁北高新区重要热源，2023年日均工业供热200t/h以上，对于山东电网以及当地经济发展具有重要支撑作用。大流量供热造成机组无法满足电网调频和深度调峰要求，为解决电、热负荷矛盾，鲁北公司借鉴国内外先进产品技术，研究确定采用双电层超级电容+锂电池混合储能方式耦合机组参与AGC调频，解决公司电、热负荷矛盾。项目配置5MW/5MWh锂电池系统+4MW/30s超级电容系统，接入电厂6kV母线，在6kVI、Ⅱ段母线分别配置2.5MW/2.5MWh锂电池和2MW/30s超级电容系统，可全部配合单一机组参与AGC调频，也可分别配合#1、#2机组同时参与AGC调频。缓解由于频繁AGC调节造的火电机组设备疲劳和磨损，延长机组寿命。协调火电机组和储能系统的出力，提升机组AGC响应能力，提升电厂经济效益。参与一次调频扰动测试，提升次调频响应能力。9MW混储调频系统9MW混储调频系统9MW混储调频系统核心功能整体方案项目背景·火电■水电■核电■风电■大阳能5MWh锂电池系统由两套2.5MWh储能电池仓组成，采用LFP180Ah高性能磷酸铁锂电芯，电池pack由1P64S方式组合而成，单个pack容量为36.864kWh。6个电池pack串联成为一个电池簇，单个电池簇容量为22IkWh。12个电池簇并联组成一个2.6MWh磷酸铁锂电池单元，集成在一个20尺电池集装箱内。2个20尺电池集装箱组成5.3MWh的电池系统。整个系统标称电压为1228.8V,电压范围为1075.2V~1382.4V。PACK特点：能量效率：≥92%能量密度：36864/305kg=120.8wh/kg循环寿命设计：电池单体8000次，成组循环5000次@80%EOL电池模组外包采用铝合金，上盖采用钢材，使用激光焊接技术9MW混储调频系统9MW混储调频系统9MW混储调频系统整体方案整体方案整体方案电池管理系统(BMS,BatteryManagementSystem)是储能电池系统的神经中枢，对电池系统的性能和安全性起到至关重要的作用。BMS由电池模组监测装置(BMU)、电池簇管理单元(BCMS)、直流监控单元(DMU)、电池堆管理单元BAMS及显示、监控上位机等组成。基于采集到的电池实时数据，BMS通过特定算法及策略，对电池系统进行状态管理、能量管理、热管理、均衡管理、通信管理、安全管理等。BMS整体具有三级架构：第一级：电池电压采集部分(从控)第二级：从控的管理部分(主控)第三级：BMS系统的管理部分(总控)9MW混储调频系统序号项目规格参数备注额定容量3000F2额定电压3.0V3浪涌电压3.1V4电压范围1.5V~2.7V推荐使用范围5等效直流内阻(初始值)≤0.2mQEC62391-1-20064.626工作温度范围anT~65(/7存储温度范围40℃~+70℃/8漏电流(25℃.2.7V,72hs)S8.3mAEC62391-1-2006.4.7.19自放电剩余电压(25℃,24hrs)22.65VIEC62391-1-20064.8.110最大持续电流(AT=15℃)130Aaws实测11最大持续电流(AT=40℃)210Aas实测12最大峰值电流(1sec)2813A13可用功率密度10800W/kg14能量密度7.5Wh/kg15储存能量3.75Wh0Va16外形尺寸(直径D1x高度)φ60.7*138.0mm17重量s500g实测MS渐器压V单体1单体2单体X体N储能族N6kV/10kV升压舱500kVA2500kW中控柜kWh电容族1电容簇620尺超级电容储能预制舱序号名称单位数量说明20尺集装箱台尺寸(L*W*H):6058*2438*2896(mm)超级电容族族6每族电量3.39kWh3中控柜台1汇流、配电、控制、环境管理等功能温控系统套1工业空调、风道、温湿度传感器等5消防系统套1气体探测、烟温感探测、火灾报警箱体、全氟己酮气体灭火系统、预作用水消防系统，声光报警、主动通风系统6CMS套1级管理架构、AI智能算法、主动均衡箱体及附件套120HC集装箱、箱内连接线缆、箱内照...