特别报导
台达储能系统整合于三菱重工 “三电源微电网”解决方案
文|储能组件事业处 2019/08
全世界以集中式发电发展电力系统已超过百年,整体的调度与布建均以大型集中式发电厂为主,日本也不例外,随着国际间积极推动节能减碳,及可再生能源成本持续下降,由集中式电源朝向智能电网及分布式电源设置,已成为未来智慧城市之新趋势。

在分布式电网架构中,储能系统为分布式电源架构中重要之一环,台达储能组件事业部(ESDBD)以开发的锂离子电池芯与储能货柜,结合能源基础设施事业群(EISBG)开发的功率调节系统(PCS),整合为一套完整的储能系统解决方案,其具备高可靠度、高功率输出与快速反应的特性,可在电网发挥负载移转 (load shifting)、尖峰用电调节(peak shaving)、需量调节(demand response) 的功能。

储能系统于电网可发挥之功能

储能系统的应用场域(market segment)包含再生能源(renewable energy)、电网辅助服务(ancillaryservice)、微电网(micro grid)、工商应用(commercial and industrial application)、家用储能(home/residential ESS) 等。

储能系统应用场域

 

在同仁们戮力推广之下,储能系统解决方案近期已有多项导入实绩,如:在再生能源电厂储能应用上, 2 0 1 6 年于日本赤穗绿能园区建置500kW/362kWh储能系统,2018年于高雄台电永安案场建置1MW/1MWh系统;在微电网与电动载具充电站应用上,2017年于台电树林综合研究所建置250kW/400kWh系统,2018年底,完成中油绿能加油站建置 250kW/500kWh 储能系统架设并已运转中。

有鉴于传统燃气发电机已到了关键转换期,为发展可与环境共存之离网电力系统,且对于发生灾害时自立电源之需求增加,三菱重工在相模原工厂建造了新型的混合式发电微电网示范案场EBLOX,采用台达储能系统、功率调节系统及太阳能逆变器,并结合燃气发电机,于2018年11月展开验证。

相模原案场配置图

设备规格

 

实验目的除了使用三电源验证独立电力系统之外,更进一步透过控制中心调度,结合燃气发动机发电设施和储能电池,验证实时的电力响应能力(简称FCR:Frequency Containment Reserve),未来可用于日本电力的供需调节市场,实现虚拟电厂 VPP的概念。 验证结果如下:

1.离网运作,负载增加时,储能系统可及时补偿发电机启动前的空档。



离网运作成果

2.结合再生能源运转时,储能系统可平滑化再生能源输出,并补偿尖峰需求,稳定供电给负载端。

三电合并运转,储能系统提供瞬时补偿或调度

由验证结果可知,虚拟电厂利用资通讯与AI技术,利用储能系统作为调节,将燃气发电机与再生能源发电整合于一平台,控制中心透过估算再生能源发电量,可远程遥控升/ 降载燃气发电机的发电,其间调度储能系统因应临时发生的尖峰负载或再生能源发电,避免发生弃光或弃风的浪费现象。

储能系统为电网稳定供电的关键

因应全球计划性大幅提高再生能源发电比例,且为满足离网区域用电,预期未来虚拟电厂需求增高,虚拟电厂整合传统能源与新能源,利用储能系统特性,可提升调节发电与用电效率,因应负载需求灵活调度能源,维持电网稳定性。在电力自由买卖的市场,可进一步于电价便宜时,将多余发电储存于储能系统,电价高时,再转售给市场,台达储能系统基于先进的功率转换与储能技术,在未来的日子里将持续扮演关键角色。

【本文来源】转载自三菱重工技报 Vol.56 No.2 (2019) M-FET 特集

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