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电化学储能电站设计现状与趋势2023-12-16 16:26


中国储能网讯:电化学储能电站的全过程建设一般经过项目策划、工程咨询、前期手续、工程设计、设备采购、施工、调试、并网手续、检测、运维等环节,设计作为电化学储能电站建设的龙头,贯穿建设全流程,设计水平的高低决定了电化学储能电站全寿命周期的成本、性能、工期、安全和运维水平等。


工程设计一般由具备相应设计资质的设计院来承担,其中中能建和中电建下属各区域和地方电力设计院是国内中大型电化学储能电站设计的主力,相关设计院普遍具有电力甲级设计资质;中小型项目设计以民营设计院为主,主要为乙级和丙级电力设计资质。 


设计院通过可行性研究报告、接入系统设计、初步设计、施工图设计等指导工程建设分阶段的实施,相关成果作为站址选择、设备选型、工程施工、调试、运维的技术依据。


目前,磷酸铁锂电池为主的电化学储能电站普遍采用预制舱全户外布置方案,储能电池、PCS、变压器等主要设备均在工程内整体集成,对施工调试带来极大便利,但部分建设单位将电池舱等舱体看做“黑匣子”,由厂家来提供从工程到设备的一揽子设计方案,由于厂家舱内集成设计水平层次不齐,甚至部分厂家采用低质劣质器件,导致工程 “金玉其外,败絮其中”。


以往,由于电化学储能电站设计管理流程和标准的缺失,部分储能电站直接由集成厂家考虑整体设计,缺乏“场站级”和“系统性”的设计,例如,对于消防系统,存在消防联动机制混乱、传感器配置不合理、缺乏水消防系统、防火距离不满足要求等问题;对于电气系统,存在直流侧开关设备选型不合理,线缆选择不满足防火、阻燃等要求,变压器选型偏大或偏小等问题;诸多乱象给储能电站带来诸多隐患甚至安全事故风险。


为发挥设计的龙头作用,通过设计规范电化学储能电站的建设,国家和行业从政策制定和标准体系规范电化学储能电站的建设全流程。


2022年4月26日,国家能源局综合司印发《关于加强电化学储能电站安全管理的通知》,文件中明确“应当委托具备相应资质的设计单位开展设计工作,并组织开展设计审查”,现有项目也普遍将设计单位资质和设计文件审查作为工程验收和并网的必要条件,大中型储能设计审查机制较为健全,在“监管体系薄弱”的用户侧储能,在浙江等用户侧发展较快的先行区,相关管理规定要求在可研、接入设计、并网验收等环节对设计工作进行审查。


标准作为工程设计的主要依据,电化学储能电站设计标准近两年逐步健全,多个重磅级设计相关的标准陆续修订或发布,例如《风光储联合发电站设计标准》(GB∕T51437-2021)、《电化学储能电站接入电网设计规范》(DL/T5810-2020)、《电化学储能电站可行性研究报告内容深度规定》(DL/T5860-2023)、《电化学储能电站初步设计内容深度规定》(DL/T5861-2023)、《电化学储能电站施工图设计内容深度规定》(DL/T5862-2023)等设计标准,对规范提升电化学储能电站设计质量具有重要意义,特别是正在修订的国标《电化学储能电站设计规范》将重新规定电化学储能电站选址布局、设备选型、防火距离、给排水、消防系统等设计,备受行业关注,意义重大。


总体来说,目前电化学储能电站设计门槛很低,但精品设计难寻。面对行业技术快速发展,新技术层出不穷,安全问题突出、布置型式多样等态势,设计作为工程建设的核心环节,应通过设计优化提升电化学储能电站消防安全水平、电站运行效率和运维便利性,降低全寿命周期的成本,并结合不同地区环境特点提升针对性的设计。


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