水泥行業(yè)作為高能耗企業(yè)，一直以來受到國家工信部、發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部等相關(guān)部門的高度關(guān)注。根據(jù)《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實施方案》要求，“十五五”期間要確保工業(yè)領(lǐng)域二氧化碳排放在2030年前達(dá)峰，要求水泥行業(yè)在2025年水泥熟料單位產(chǎn)品綜合能耗水平下降3%以上。與此同時，電價上漲和“限電”規(guī)定使得水泥生產(chǎn)的成本大幅提升。在此背景下，水泥企業(yè)不得不尋找新的“出路”，經(jīng)濟(jì)、清潔的光伏發(fā)電就成為了眾多水泥企業(yè)的上上之選。
此外，為實現(xiàn)“3060”雙碳目標(biāo)，國家發(fā)改委和相關(guān)省市發(fā)改委還出臺了相關(guān)的儲能政策，儲能系統(tǒng)已經(jīng)被視為電力系統(tǒng)“發(fā)-輸-配用-儲”中的一個重要環(huán)節(jié)，大容量儲能的應(yīng)用，可以從發(fā)電、輸配電和用電三個角度解決電力發(fā)展中面臨的問題。儲能系統(tǒng)配置在電源側(cè)可實現(xiàn)平滑發(fā)電功率波動、跟蹤調(diào)度計劃出力，提高可再生能源發(fā)電的確定性和可預(yù)測性;配置在系統(tǒng)側(cè)可實現(xiàn)削峰填谷、負(fù)荷跟蹤、調(diào)頻調(diào)壓、電能質(zhì)量治理等功能，提高系統(tǒng)自身的調(diào)節(jié)能力;配置在負(fù)荷側(cè)，可平滑負(fù)荷功率波動。在大用戶或工業(yè)園區(qū)建設(shè)儲能系統(tǒng)已經(jīng)被業(yè)界廣泛接受。一則可以通過用電峰谷價差實現(xiàn)營收;二則可以有效調(diào)節(jié)用戶的負(fù)荷峰谷差，是在容量電價上實現(xiàn)增值收益; 三則在電網(wǎng)故障情況下，可實現(xiàn)重要負(fù)荷的應(yīng)急保障供電，大大提高用戶用電可靠性。
綜上所述，光伏發(fā)電、儲能技術(shù)憑借安全可靠、降本增效、節(jié)能環(huán)保在水泥企業(yè)中備受推崇。據(jù)水泥人網(wǎng)了解，大連九五高科新能源發(fā)展有限公司(以下簡稱“九五高科”)以高新技術(shù)為先導(dǎo)，專業(yè)從事余熱發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能等清潔能源綜合利用，是一家技術(shù)成熟、經(jīng)驗豐富的專業(yè)公司。
一)光伏發(fā)電：九五高科的水泥廠光伏發(fā)電項目是在廠區(qū)內(nèi)利用礦山、空地、建筑物屋頂、地面車棚、水塘等區(qū)域建設(shè)，實現(xiàn)“就近發(fā)電，就近使用”，解決了電力在升壓和遠(yuǎn)程運輸中的損耗問題。
1.1九五高科為客戶提供系統(tǒng)勘察、設(shè)計、建設(shè)、并網(wǎng)和售后一站式服務(wù)，助力客戶早日實現(xiàn)能源獨立、土地再利用、再增值，其主要優(yōu)點如下：
①在水泥廠礦山、空地、工業(yè)屋頂安裝光伏后這些大面積閑置的場地變成了寶貴的資源，為企業(yè)增加更多收益。
②企業(yè)用電量大，峰值電費高，安裝光伏發(fā)電后，企業(yè)可以自發(fā)自用，多余的電賣給國家電網(wǎng)。
③工業(yè)光伏發(fā)電系統(tǒng)可以降低企業(yè)的能耗，完成政府規(guī)定的節(jié)能減排指標(biāo)，安全可靠、無噪聲、無污染。
④光伏板具有隔熱保溫的功效，在屋頂上大面積鋪設(shè)光伏組件以后，能有效降低廠房溫度，在炎熱的夏天制造更加舒適的工作環(huán)境，在寒冷的冬天保持合適的室內(nèi)溫度，也間接節(jié)省了企業(yè)的采暖制冷費用。
1.2系統(tǒng)方案設(shè)計，以1.21MWp項目為例
①逆變系統(tǒng)
光伏電站采用單晶硅光伏組件，單塊功率550Wp，共 2200塊。彩鋼瓦光伏陣列沿主廠房屋面順坡敷設(shè)，總裝機(jī)容量1.21MWp。
并網(wǎng)方式采用分散逆變、集中低壓并網(wǎng)。20塊組件為1 串，11串接入一臺逆變器，總共采用10臺組串式逆變器，每臺110kW。
②接入系統(tǒng)
光伏總裝機(jī)容1.21MWp，屬于分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，供電公司共安排3個并網(wǎng)接入點，單個并網(wǎng)點裝機(jī)容量500kWp，接入電站所在廠房10kV配電室的0.38kV母線，以用戶側(cè)并網(wǎng)方式接入電網(wǎng)系統(tǒng)，自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。
二)儲能技術(shù)：九五高科根據(jù)企業(yè)典型用電負(fù)荷，設(shè)定配儲容量(如2.5MW/5MWh)，儲能系統(tǒng)建議采用低壓側(cè)400V多點接入，以減少并網(wǎng)手續(xù)及降低投入。
2.1 儲能系統(tǒng)充放電策略
根據(jù)當(dāng)?shù)赜秒姴煌竟?jié)峰谷分時銷售電價表制定充放電策略，深谷時勻速充滿，尖峰時根據(jù)負(fù)荷放電，其余根據(jù)負(fù)荷情況(EMS充放電策略)靜置。
2.2 儲能系統(tǒng)總體技術(shù)方案
如設(shè)置一套2.5MW/5.375MWh的儲能系統(tǒng)，共需要25套100kW/215kWh儲能系統(tǒng)。儲能電池采用3.2V/280Ah高倍率磷酸鐵鋰高能量電芯，高效液冷電池系統(tǒng)。單套儲能系統(tǒng)配置1簇電池組和一臺PCS，額定容量100kW/215kWh。電池組額定放電倍率0.5C，電池系統(tǒng)充放電設(shè)計為1充1放，額定循環(huán)次數(shù)≥7000次。
2.3一體柜系統(tǒng)概述
本方案1個215kWh液冷戶外柜為1個儲能單元，由5個液冷電池Pack和1個高壓箱1個100kW PCS組成。每個液冷 Pack由48支電芯串聯(lián)而成，電芯額定容量為280Ah。高壓箱包含電池簇管理單元和保護(hù)、控制電氣元器件，用于對整個電池簇運行狀態(tài)的管理與保護(hù)。一體柜采用電池倉和電氣倉分層設(shè)計，安裝維護(hù)便利。
2.4 系統(tǒng)方案設(shè)計主要特點
① 采用一體化集成設(shè)計，能夠有效滿足國內(nèi)工商業(yè)當(dāng)前峰谷套利的主要應(yīng)用場景，一體化的方案運輸和部署成本低，現(xiàn)場安裝調(diào)試便利;
② 控制回路采用交直流冗余供電設(shè)計，保證控制系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、消防系統(tǒng)在交流系統(tǒng)斷電情況下能夠短時正常工作;
③ 電池管理系統(tǒng)(BMS)采用三級架構(gòu)，通過BMS與液冷系統(tǒng)、消防系統(tǒng)及其他輔系統(tǒng)通訊，監(jiān)控交直流一體柜各個子系統(tǒng)的工作狀態(tài)，匯總處理各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并上傳，同時提供多級故障報警;
④ 電池采用磷酸鐵鋰電池，能量密度高，循環(huán)壽命長;
⑤ 液冷熱管理系統(tǒng)，并采用多模式精細(xì)化的熱管理控制策略，提升系統(tǒng)溫度一致性及壽命，降低輔助功耗，提升系統(tǒng)效率。
截止到目前，九五高科憑借高質(zhì)量的產(chǎn)品、一站式的服務(wù)，已經(jīng)為多家企業(yè)提供高效的光伏發(fā)電、儲能降本等服務(wù)方案。未來九五高科會繼續(xù)踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，深度整合資源，為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的分布式光伏發(fā)電、儲能技術(shù)解決方案，幫助水泥企業(yè)降本增效，提高競爭力，為“碳達(dá)峰”目標(biāo)貢獻(xiàn)自己的一份力量。