Ø3=99.83%*99.83%≈99.66%。
3.4.2 低压交流侧电力线路效率
储能变流器交流侧输出额定电压为AC690V,根据交流侧额定电流、交流线缆线径、线缆长度等参数计算得出:PCS交流侧-变压器低压侧单向效率约为:99.95%;
则:PCS交流侧-变压器低压侧电力线路效率为:
Ø3=99.95%*99.95%≈99.9%。
3.4.3 高压交流侧电力线路效率
目前集中式储能系统以35kV电压等级并网居多,本次测算按35kV考虑。根据35kV交流侧额定电流、35kV交流线缆线径、线缆长度等参数计算得出:
高压交流侧单向效率约为:99.89%;
则:变压器高压侧-储能并网点电力线路效率为:
Ø3=99.89%*99.89%≈99.78%。
3.4.4 电力线路效率
综上,电力线路效率
Ø3=Ø3-直流侧*Ø3-低压交流侧*Ø3-高压交流侧侧
≈99.66%*99.9%*99.78%≈99.34%。
3.5 变压器效率说明
项目常用干式变压器,根据国家标准《GB/T 10228-2015 干式电力变压器技术参数和要求》,35kV 2500kVA无励磁调压电力变压器其损耗指标如下:
- 空载损耗:4.86kW;
- 负载损耗:20.6kW(100℃);
在额定功率运行时,变压器效率为:(2500kW-4.86kW-20.6kW)/2500kW≈98.98%
则:变压器双向效率为:
Ø4=98.98 %*98.98%≈97.97%。
3.6 辅助设备功耗说明
3.6.1 电池舱内辅助设备功耗说明
目前主流风冷系统电池舱单舱额定容量为5MWh,舱内各设备组成及对应功耗估算如下表:
3.6.2 逆变及升压舱内辅助设备功耗说明
与5MWh风冷电池舱匹配的逆变及升压舱规格为2.5MW,舱内用电设备及用电功率小,主要包含PCS控制回路、箱变测控、变压器散热风机、交换机等通讯设备、舱内照明等辅助设备,预估功耗不超过1.5kW。
3.6.3 能量管理系统功耗说明
能量管理系统主要设备包含服务器、显示器、交换机等通讯组网设备,对于2.5MW/5MWh储能系统来说,预估功耗不超过3.5kW。
3.6.4 站用变/自用电变压器效率说明
根据上述电池舱、逆变及升压舱、能量管理系统部分功耗统计,可得出2.5MW/5MWh储能系统辅助设备功耗为58.3kW,拟按80kVA考虑自用电变压器配置。
站用变常用干式变压器,根据国家标准《GB/T 10228-2015 干式电力变压器技术参数和要求》,35kV 100kVA无励磁调压电力变压器其损耗指标如下:
- 空载损耗:0.63kW;
- 负载损耗:1.97kW(100℃);
本项目配置80kVA自用电变压器,且使用功率为58.3kW,预估损耗水平如下:
- 空载损耗:0.5kW;
- 负载损耗:1.5kW(100℃);
3.6.5 辅助设备总功耗
从上述计算可以看出,2.5MW/5MWh储能系统在额定功率状态下运行时辅助设备总功耗约为60.3kW。
4. 效率分析
以2.5MW/5MWh储能系统为例来进行效率分析。
4.1 效率统计
对章节【储能系统各组成设备效率及损耗说明】做个统计,如下表:
4.2 能量潮流
在分析效率之前,先看下储能系统充电(图1)与放电(图2)过程的能量潮流: