永济市国云微控能源科技有限公司100MW/5043MWh独立混合储能建设项目可行性研究报告
誉目
第一章项目概述. 第二章电力系统. 第三章建设条件..21 第四章站址选择及布置24 第五章储能系统选型及工程方案，27 第六章电气及其自动化..84 第七章电池回收..109 第八章工程消防设计.110 第九章土建工程.116 第十章环境保护与水土保持.122 第十一章劳动安全与工业卫生，-127 第十二章节能降耗.131 第十三章工程设计概算...133 第十四章财务评价与社会效果分析135 费用附表141 第十五章风险分析152 第十六章结论与建议，155 第十七章附图-156 附件一备案证...157
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永济市国云微控能源科技有限公司100Mu/50.43MWh独立混合储能建设项目可行性研究报告
第一章项目概述
1.1项目背景 2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布：“中 国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。
到2030年，中国单位国内生产总值二氧 化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右， 森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦 以上。
”以此为标志，国家逐渐将“双碳目标”纳入高质量发展总体战略。
据统计，2021年我国二氧化碳排放量约112.14亿吨，全球排放总量约354.93亿吨， 实现双碳目标的难度很大。
我国资源票赋特点是“富煤、贫油、少气”，我国能源构成 中，煤炭处于主体性地位，石油和天然气对外依存度高，清洁能源消费占比在持续提升。
清洁能源 25.5% 2021年24.3% 2020年
煤炭 56,0% 56.89% 石油18.9% 18.5%
图1.1-12020年、2021年中国能源消费结构（数据来源：国家统计局） 我国发电能源资源布局不均衡，全国电网以火电为主，但是不同区域构成有较大差 异，西南水电较丰富，“三北”地区风能资源较好，东南沿海一带核电配置较多。
电力 资源主要集中在经济不发达的西部地区，用电负荷主要集中在经济比较发达而能源短缺 的东部地区，能源分布与电力需求市场呈逆向分布，长期以来能源结构偏煤、能源效率 偏低，支撑了我国经济高速发展的同时也伴随出现了能源生产和消费对生态环境的严重
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永济市国云微控能源科技有限公司100MW/50.43MMh独立混合储能建设项目可行性研究报告 损害等问题。
习近平总书记指出，要把促进新能源和清洁能源发展放在更加突出的位置。
随着“双 碳”战略和“构建以新能源为主体的新型电力系统”工作的深入推进，电力系统呈现明 显的双高和双峰特性，即高比例可再生能源发电、高比例电力电子非线性负荷和电网夏 季负荷高峰、冬季负荷高峰。
双高双峰电力系统引发的电能质量、运行稳定性问题与电 网用户对电能质量越来越高的要求之间的矛盾日益凸显。
党的十八大以来，我国以水电、风电、光伏发电为代表的可再生能源实现跨越式发 展，装机规模稳居全球首位，发电量占比稳步提升，能源结构调整和减碳效果逐步显现。
“十三五”时期，全国全口径发电装机容量年均增长7.6%，其中新能源装机容量年均增 长达到了13.1%，占总装机容量比重提升10个百分点：而煤电装机容量年均增速已降至 3. 7%。
截止到2021年底，全国可再生能源发电装机规模历史性突破10亿千瓦，水电、风电 装机均超3亿千瓦，海上风电装机规模跃居世界第一，新能源年发电量首次突破1万亿干 瓦时大关，继续保持领先优势。
今年1一5月份，全国可再生能源发电新增装机4349万千 瓦，占全国发电新增装机的82.1%，可再生能源已成为我国发电新增装机的主体。
可就在十年前，当时我国新能源发电占比只有2.7%。
十年间，我国可再生能源发电 总装机达到11亿千瓦，水电、风电、光伏发电、生物质发电装机规模稳居世界第一。
其 中，风电光伏并网装机合计6.7亿千瓦，是2012年的近90倍。
十年间，可再生能源为我 国的生态文明建设作出贡献。
仅2021年，我国可再生能源开发利用规模相当于7.53亿吨 标准煤，减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放量分别约达20.7亿吨、40万吨与45万 吨。
“十四五”时期，我国可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比将超过 50%，风电和太阳能发电量将实现翻倍。
以新能源为主体的新型电力系统面临的两个主要问题是新能源消纳受限以及电力 系统安全稳定运行风险增大。
为促进新能源消纳，目前具有机械转动惯量的常规电源开 机容量不断被挤占，电网可用的调频资源逐步减少，电网频率控制的结构性困境日趋明 显。
可再生能源发电的间歇性和波动性也要求电力系统必须具备一定的应变和响应能 力，电网的暂态频率稳定对于电力系统的安全运行意义重大。
习近平总书记指出，要把促进新能源和清洁能源发展放在更加突出的位置。
随着“双 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司第页
永济市国云微控能源科技有限公司100M/50.43Mh独立混合储能建设项目可行性研究报告 碳”战略和“构建以新能源为主体的新型电力系统”工作的深入推进，电力系统呈现明 显的双高和双峰特性，即高比例可再生能源发电、高比例电力电子非线性负荷和电网夏 季负荷高峰、冬季负荷高峰。
双高双峰电力系统引发的电能质量、运行稳定性问题与电 网用户对电能质量越来越高的要求之间的矛盾日益凸显。
电力系统是一个受控设备众多、地域分布广阔、运行控制精度高、内外部随机扰动 多的复杂巨系统。
随着以风电、光伏为代表的新能源装机和发电量占比的逐渐提高，风 电、光伏固有的资源间歇性和波动性给新能源消纳、电网频率稳定性带来了一系列问题， 系统可调度容量和可调度能量占比大幅度降低，随机扰动进一步增强，造成系统可控性 降低，控制难度加大。
此外，传统发电机组装机容量占比的降低和大容量超（超）临界 机组占比上升，跨区域高压直流输电，进一步恶化了这一问题。
针对新型电力系统构建过程中的新需求、新问题，国家能源局[202161号文发布的 《电力辅助服务管理办法》对电力辅助服务进行了进一步明确。
其中，有功平衡服务包 括调频、调峰、备用、转动惯量、爬坡等电力辅助服务。
频率是衡量电能质量的重要指标，反映电力系统发电和用电的有功功率平衡，电网 频率的变化对发电机、负荷的安全和经济运行都有很大的影响。
高新能源渗透率电力系 统的频率问题究其原因是系统转动惯量和持续性调频资源的缺乏。
一次调频是发电机组 根据发电机转速变化自动微出的响应，以抑制电网频率的波动，在电力系统有功功率平 衡和频率调节中起决定性作用。
调频是指电力系统频率偏离目标频率时，并网主体通过调速系统、自动功率控制等 方式，调整有功出力减少频率偏差所提供的服务。
调频分为一次调频和二次调频。
一次 调频是指当电力系统频率偏离目标频率时，常规机组通过调速系统的自动反应、新能源 和储能等并网主体通过快速频率响应，调整有功出力减少频率偏差所提供的服务。
二次 调频是指并网主体通过自动功率控制技术，包括自动发电控制（AGC)、自动功率控制 (APC）等，跟踪电力调度机构下达的指令，按照一定调节速率实时调整发用电功率， 以满足电力系统频率、联络线功率控制要求的服务。
为保障电网的稳定可靠运行，近年来，我国出台了一系列政策支持一次调频技术在 新能源场站的应用。
2016年，《风电机组虚拟同步发电机技术要求和试验方法》标准的公布，首次针对 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司第页
永济市国云微控能源科技有限公司100M/50.43Mibh独立混合储能建设项目可行性研究报告 风电机组一次调频功能提出了具体指标要求。
2018年，国家能源局西北监管局批复，同意开展西北电网新能源场站快速频率响应 功能推广应用工作。
2019年10月，华北能监局发布《华北区域风电场并网运行管理实施细则（2019年 修订版）》，其中第十三条要求加入35kV及以上电压等级的并网风电机组应具备一次调 频功能，新投产风电机组不具备一次调频功能不允许并网运行。
现有风电机组应按照要 求进行一次调频功能改造。
2019年10月，东北能监局发布《东北地区发电厂并网运行管理实施细则》、《东北 地区并网发电厂辅助服务管理实施细则》，明确了几种有偿辅助服务类型及相关的考核 补偿政策，其中包括（1)新能源场站一次调频：当系统频率偏差超过频率整定死区时， 新能源场站通过预留功率储备或配置储能设备等方式，快速调整场站的有功出力减少系 统的频率偏差。
（2）虚拟惯量响应：在系统频率突变时，变速风电机组、光伏逆变器 模拟同步发电机组的惯量特性，通过有功功率的快速控制，提供响应系统频率变化率的 快速正阻尼功率调节，阻止系统频率的突变。
2020年7月1日，强制性国家标准GB38755-2019《电力系统安全稳定导则》生效， 替代原行业标准DL755-2001。
导则3.3.2节要求新能源场站应提高调节能力，必要时应 配置燃气电站、抽水蓄能电站、储能电站等灵活调节资源及调相机、静止同步补偿器、 静止无功补偿器等动态无功调节设备。
3.5.2节要求电源（指接入35kV及以上电压等级 电力系统的火电、水电、核电、燃气轮机发电、光热发电、抽水蓄能、风力发电、光伏 发电及储能电站等）均应具备一次调频、快速调压、调峰能力，且应满足相关标准要求。
3.5.6节要求电力系统应具备基本的惯量和短路容量支持能量，在新能源并网发电比重较 高的地区，新能源场站应提供必要惯量与短路容量支撑。
2021年3月，为促进新能源消纳、提高电力通道送出效率，国家发改委、能源局发
合理配置储能，统筹各类电源规划、设计、建设、运营，优先发展新能源”工作部署。
2021年10月，《并网电源一次调频技术规定及试验导则》（GB/T40595-2021）发 布，将于2022年5月1日正式实施，在导则中对各类并网电源的一次调频技术指标做出了 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司第页...
