齊紅飆:西門子創(chuàng)新高效儲能PCS整體方案及應(yīng)用
5月19日至21日,“第八屆中國國際儲能大會”在深圳隆重召開, 來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區(qū)1500余位政府機構(gòu)、科研院所、行業(yè)組織、電力公司、新能源項目單位、系統(tǒng)集成商等代表出席本次大會。
西門子(中國)有限公司業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理、高級工程師齊紅飆儲能電站專場,以“西門子創(chuàng)新高效儲能PCS整體方案及應(yīng)用”為題,發(fā)表了精彩演講。
演講內(nèi)容如下:
齊紅飆:
大家好,我來自西門子(中國),我今天給大家分享一下西門子做PCS變流器這一塊的工作。
首先介紹一下西門子(中國)和我們大型傳動部,然后有一個新能源應(yīng)用中心的介紹,我們專門組織了一個新能源應(yīng)用中心,然后是PCS方面的介紹。
西門子在全球有40多萬人,中國員工有4萬人,在西門子集團里面有各個集團,每個集團都有不同的業(yè)務(wù),我們是隸屬于過程工業(yè)驅(qū)動集團,也就是PD集團。
我們做PCS變流器的部門是在大型傳動部。它銷售了在中國境內(nèi)所有250千瓦以上的低壓變流器。我們在九幾年就開始進入中國,我們做鋼鐵行業(yè)的變頻器,那時候還有直流傳動,還有高壓電機、高壓變頻,都是我們大型傳動部銷售的,甚至于高鐵牽引電機、牽引變頻都是我們銷售的。我們的PCS也是在這個部門,變流器在國內(nèi)的所有核心部件或者核心的柜體都在我們這個部門生產(chǎn)。
我們遍布于全球,總部在紐倫堡,我們在全球40多個國家有250個服務(wù)中心,全球的大型傳動部有2萬多人。在中國屬于LD的工廠有4家,天津的西門子電氣傳動是生產(chǎn)所有裝置和柜體、低壓電機的,跟新能源有關(guān)系的一是西門子電氣傳動天津的工廠,一個是北京的西門子工廠自動化,它主要是做PCS成套。另外我們還有中壓變頻、西門子電機中國工廠。大型傳動部新能源這一塊主要有幾個應(yīng)用,也都是現(xiàn)在新能源應(yīng)用的幾個方面,包括光伏、儲能、港口岸電、微電網(wǎng)應(yīng)用、調(diào)頻、無功補償、風光儲充一體化等等方面。
我們在全球有3個應(yīng)用中心,分別在紐倫堡(歐洲/非洲/中東地區(qū))、美國亞特蘭大(美洲地區(qū))、北京(亞太地區(qū)),這些新能源應(yīng)用中心主要是整體的項目的設(shè)計、生產(chǎn)、設(shè)備的調(diào)試和咨詢,它主要是做系統(tǒng)支持和技術(shù)支持方面的工作,這也是西門子在全球為新能源設(shè)立的部門。
亞太APC主要是面向一些最終用戶或者投資方。我們的銷售主要是面向中國的客戶,中國的投資方或者是總包方帶來的全球的項目,我們也都可以支持,只要是銷售的范圍在亞太地區(qū)就可以,安裝的地點在全球,這都可以支持。
這是在西門子的一個很經(jīng)典的圖,中間這一塊是我們的PCS轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),在交流源、光伏、儲能、電動汽車方面,這都是源頭部分,中間有一個DCP的環(huán)節(jié),在某些直流源電壓不一致的情況下,可以用DC/DC轉(zhuǎn)換,交流側(cè)就是給到網(wǎng)側(cè)。這是用一個框圖來表明我們的產(chǎn)品的范圍。
這是DCP的介紹,它是可以升壓,又可以降壓的雙向轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器,這是它其中的一些參數(shù),包括過載倍數(shù)、諧波等等。
這是PCS的幾個功率段,由300千瓦到1700千瓦,有空冷的,也有水冷的,中間這一塊是水冷的部分。右邊是我們的一個SINACON多直流源輸入的設(shè)備,它的直流電壓范圍是100到1000V左右,電壓范圍比較寬。
我們有兩款,一個是SINAMICS,還有一個就是剛才說的SINACON。SINAMICS是基于我們的工業(yè)的變頻器,所有的元器件基本上也都是互相備用的,在它的硬件的結(jié)構(gòu)上都是跟工業(yè)變頻器是一致的。后邊是它的一些特點,比如說它的過載能力等等方面,我們在鋼鐵行業(yè)當中,應(yīng)用在比較惡劣的環(huán)境下,對功率元器件的考核還是非常嚴格的,對PCS這一塊肯定是有很多優(yōu)勢在里面的。
這是SINACON HC多源型PCS,它也可以接入不同的直流源,有的一路、有的兩路、有的三路,可以和不同的電池相對接。它有很寬的電壓范圍(100-1150V),它可以接不同的電池,液流電池、鋰電池、鉛酸電池都是可以接入的,它還有一個優(yōu)化的并網(wǎng)濾波器,另外它有一個認證的標準,就是在歐美推這種產(chǎn)品,它是符合當?shù)貥藴实摹_€有就是有一個測試,這種測試的性能優(yōu)越和高可靠性。西門子做測試這一塊其實是很嚴格的。我們的產(chǎn)品也是實現(xiàn)全球聯(lián)保的,我們在全球的服務(wù)中心都是有各個區(qū)域的售后的部門,在當?shù)氐匿N售和服務(wù)都是由當?shù)氐膱F隊快速響應(yīng)的。
Sinacon HC這種變流器可以把光伏和儲能接在一起,前面這種拓撲結(jié)構(gòu)平時是分立的,光伏是光伏,儲能是儲能,所以Sinacon HC的優(yōu)勢就是交直流一般是獨立的,而且減少了安裝的成本、電纜的成本,損耗也減小了。而且變流器也降低了一些容量,你在選擇DC/AC的時候,選擇的容量是優(yōu)化的,變壓器的數(shù)量和開關(guān)柜數(shù)量也是減少的。而且直流側(cè)的DC/DC也是可以獨立控制的。
這是兩種方案的對比,右邊是交流耦合的,左邊是直流耦合。在充電的時候交流耦合的效率比直流的耦合更低,在放電的時候也有一個整體的對比,總體來看直流側(cè)耦合的方式比交流側(cè)的效率提升了3%以上。在投資方面,這種變壓器的投資也會減少,PCS投資和整體的投資都會下降。
現(xiàn)在我們的光伏發(fā)出的電能是不可控的,光伏板出來的容量,如果是交流側(cè)耦合的方式,它就截止在那里發(fā)不出去了,也就是說浪費了。這種直流耦合的方案就可以把它存在電池里面,在一定條件下再把它放出來,這種肯定是更高效的,而且對于DC/AC的選擇,我們能讓它更優(yōu)化,所以說整體來說直流側(cè)耦合的方案有很多的優(yōu)勢。
認證標準方面,我們的產(chǎn)品獲得了德國、美國以及CE的相關(guān)的標準認證。
我們的PCS變流器有幾個核心的軟件功能,我就不一一說了,我們有并網(wǎng)的標準軟件,另外還有并網(wǎng)的低穿或者是支持網(wǎng)側(cè)動態(tài)支持軟件,另外還有用于離網(wǎng)的軟件。我們的工作范圍是PCS有幾個容量,后邊集裝箱、儲能、各種軟件的應(yīng)用、各種仿真、能源管理。這是一個儲能集裝箱的一個簡單的圖,這是空冷的方式。
水冷的PCS我們在澳洲用得比較多,因為澳洲的特殊的環(huán)境,它需要一些封閉的集裝箱。
我們還有一些主控制器,用于BMS和EMS之間。
這是微網(wǎng)控制器。
我們的業(yè)績方面,無錫的這個項目是全國最大的,這是用的我們的設(shè)備。這是北京的一個項目削峰填谷的應(yīng)用。還有鎮(zhèn)江的項目,這也是用的我們的PCS。這個是韓國的2兆瓦的調(diào)頻的項目,現(xiàn)在我們還在跟蹤英國和德國的一些調(diào)頻的項目。這是德國的一個PCS一兆瓦的項目,它是跟電池在一起的。
后面這個是我們在澳洲的項目,這是西澳的一個備用電源的應(yīng)用,因為當?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)不是很穩(wěn)定,所以它有這樣一個備用電源的應(yīng)用。這是在北領(lǐng)地的應(yīng)用,它是代替燃氣發(fā)電機使用的,用儲能來替代它,實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)備用。這是一個5兆瓦的應(yīng)用。
這是在湯加的應(yīng)用,這是一個PCS+DCP的混合應(yīng)用。
這是澳洲的無功補償?shù)捻椖浚怯迷诘V區(qū)的一個穩(wěn)定電壓的設(shè)備。
為什么有這么多澳洲項目呢?我們亞洲應(yīng)用中心的領(lǐng)導也是從澳洲過來的,他對澳洲比較熟悉,對當?shù)夭⒕W(wǎng)的政策、并網(wǎng)的仿真,現(xiàn)在我們都可以做。
在昆士蘭州也有一個在農(nóng)村地區(qū)無功補償?shù)捻椖?,這也是水冷的設(shè)備。
最后這個是力拓的無功補償項目,它也是在鐵礦場比較惡劣的環(huán)境下做的一個應(yīng)用。
謝謝大家。
責任編輯:繼電保護
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