【项目方案】源网荷储一体化绿色供电园区项目规划报告

5 8 8 8 10 11 111.2.2利用**集团存量电网优势，率先实现 111.2.3构建绿色低碳电价洼地，助力登封经济 11 121.3.1贯彻落实绿色低碳用能，改善 12 12 121.3.4保障可再生能源电力消纳和能 13 13第二章**电网电力系统现状 15 152.2**电网负荷现状与特性分析 18 19第三章源网荷储一体化项目规划方案 22 22 24 24 24 25 263.4.1智慧用能管控系统架构 26 28第四章光伏项目规划建设方案 314.1项目区域光资源分析 314.1.1项目建设区域选择 314.1.2基本气象资料 324.2光伏规划建设方案 354.2.1项目建设区域条件 354.2.2主要设备选型及系统设计方案 404.3光伏项目产量估算 43第五章风电项目规划建设方案 45 45 45 45 46 46 48 48 48 49 49 50第六章储能项目规划建设方案 536.1本工程储能系统配置方案 53 556.1.2升压变流一体集装箱配置方案 56 59 59第七章项目接入方案与消纳分析 61 61 62第八章项目投资匡算及经评估算 63 63 638.1.2编制原则及测算依据 64 64 65 67 67第九章项目申报单位概况 68 69革开放以来，在经济建设方面取得了辉煌的成就，但40多年的“粗放”区域为装配式建筑产业园、**工业园区、第一章规划背景程颐兄弟讲学之所，是宋明理学的发源地之一走向，地势由南北向中间逐渐降低为丘陵河川，依图1.1-1登封市地理位置示意图1.2.2利用**集团存量电网优势，率先实现碳1.2.3构建绿色低碳电价洼地，助力登封为贯彻落实上述碳约束要求，**集团充分挖掘风电、光伏、化学储能重建议值为20%，激励性权重为22%，至2025、2030年，非水可再生电力2021年4月，河南省发改委发布关于征求对《关于进一步推动风电光河南省争取2025年全省可再生能源装机达到5000万千瓦以上，力争风电通过先进设备的定制化研制和使用，降低项目发电成本，一方面冲抵储能电池投资带来项目成本上升，另一方面通过电力市场化交易的方式，将新能源电力用于登封市经济建设，提高清洁能源用能比例，实现登封市实现能提高登封电网的运行和调峰能力，不额外增加电网的调峰压力，在登封侧能耗管理系统等，实现电网智慧用能管理，提高系统调节能力，确保登为基础，建设80MW风电+76MW光伏+30MW/60MWh储能系统，项目建成后，每年可为电网提供清洁电能25488万kWh。按照火电煤耗每度电耗标准煤显著，登封区域内局部实现碳中和，同时为河南构建新型电力系统做出示第二章**电网电力系统现状登封电网由三个电网组成，即国网登封电网、登电集团电网、**集团电网（含国家第一批增量配电网业务改革试点项目以上三个电网均与省网相域为装配式建筑产业园、**工业园区、登封产业聚集区（即国家第一批增最低负荷17MW。主要从国网公司购电，通过**电网出售给**集团下属企业图2.1**集团电网地理接线图2.2**电网负荷现状与特性分析**电网所带负荷大部分为工业企业，相对稳定，冬夏季高峰时段没有明显差别，但受大气环境治理等政策性影响和地方突发安全事故企业停产图2.2-12020年配电网负荷曲线图图2.2-2风光新能源项目建成后年度发电曲线图20/6921/6922/69第三章源网荷储一体化项目规划方案80MW。光伏：登封产业聚集区屋顶面积有效利用面积32万平方米，装机园发祥电厂原粉煤灰场310亩，装机容量12MW，车间房顶16MW，光伏装电力变电站连接；**1#变电站（2×25MVA）通过110kVIII禅基线与国23/69源发电项目均采用多点就近接入**电网，实现3、荷：**电网目前年用电量32000万千瓦时，随着**电网三个供电区域未来5年用电量按年5%增长率，2025年用电量将达到414、储能：利用原发祥电厂（2019年已政策性关停）汽轮发电机车间性关停）电解铝车间及变电设施，配置10MW/20MWh化学储能，总计储能24/691、遵循“以荷定源”的原则，新增风电、光伏的装机规模及出力应2、为冲抵风机定制化、输配网架投资及储能投资带来的项目成本上3、新增电源不影响存量电源运行。新增电源的发电量要尽可能趋近25/69建设光伏电站，深入挖掘光伏矿区治理和生态修复项目等“光伏+”生态储能系统是一个可完成存储电能和释放电能的系统，具有平滑过渡、置。储能系统装机容量初步规划约30MW，按2h充放电时长设计，即储能26/69图3.4-1智慧用能管控系统示意图27/69图3.4-2解决方案示意图28/69图3.4-3功能架构示意图29/69登封产业集聚区仲景药业车间房顶1.8MW光伏发电项目，唐庄粮库房登封产业聚集区新建标准化厂房光伏发电10MW，徐庄地区**水泥采矿区光伏发电10MW。马岭山地区80MW风电，发祥电厂汽机车间同步建设装配式建筑产业园车间房顶光伏发电16MW，同步在发祥变电站附近原30/69发祥电厂粉煤灰场12MW光伏发电站，园区充电桩/站系统建设，同时31/69第四章光伏项目规划建设方案4.1项目区域光资源分析4.1.1项目建设区域选择河南省大部分地处暖温带，南部跨亚热带，属北亚热带向暖温带过渡的大陆性季风气候，同时还具有自东向西由平原向丘陵山地气候过渡的特征，具有四季分明、雨热同期、复杂多样和气象灾害频繁的特点。全省由河南省各地年太阳总辐射在4300MJ/（m2.a5000MJ/（m2.a）之间，4800MJ/（m2.a）线位于河南中部，经过沈丘、西平、宝丰、卢氏把河南大濮阳，年太阳总辐射在4900MJ/（m2.a）以上；二是太行山南侧沁河盆地的焦作、洛阳和豫中的黄河沿岸附近的郑州、开封、新乡等地；三是豫东的虞城附近。此线以南有两个相对低值区，年太阳总辐射在4600MJ/（m2.a）以下：一是南阳盆地的西南部，淅川、内乡、邓州一带；三是驻马店的东北部、信阳大别山区的南部。河南省多年平均年太阳总辐射分布如图1所32/69图4.1-1登封市太阳能辐射分布图（kWh/m2）本期项目拟选区域已规避基本农田、生态、自然保护区、水源保护区现阶段未获取有效测光数据，暂采用Meteonorm数据进行分析，距离拟选场址最近的气象站为登封国家基准气候站，该气象站为国家基本站，自建站以来未进行过大规模、长距离的搬迁，观测场地环境也未发生较大的变化；气象站与风电场之间地势开阔，没有大尺度地形阻隔，33/69图4.1-2辐照量示意图图4.1-32020年月辐射量柱状图34/69图4.1-42020年月日照时数柱状图降低光伏组件板面工作温度，从而在一定程度上提高发电量。但由于光伏35/69场地虽降水不多但降雪后应及时清理组件上的积雪。光伏组件有关于项目需要考虑风沙对项目设备和发电量的影响。采用适合当地气候自对于屋顶分布式项目，采用平铺的方式布置光伏组件；对于地面光伏4.2光伏规划建设方案4.2.1项目建设区域条件36/69图4.2-1产业聚集区分布式光伏项目规划建设示意图37/69图4.2-2**煤矿塌陷区光伏项目规划建设示意图38/69图4.2-3**水泥采矿区光伏项目规划建设示意图图4.2-4登封装配式产业园光伏项目规划建设示意图39/69图4.2-5发祥电厂粉煤灰场光伏项目规划建设示意图1、2021年规划建设登封产业聚集区中恒美车间房顶光伏发电3.2MW，40/694.2.2主要设备选型及系统设计方案4.2.2.1光伏组件选型表4.2-1拟选光伏组件技术参数表4.2.2.2光伏逆变器选型组串逆变器已成为目前国际市场上最流行的逆变器，逆变器在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网。优点是不受组串间模块差异和遮影的影响，减少光伏组件最佳点与逆变器不匹配的情况，从而提高发41/69综合考虑项目建设条件、项目投资成本、产品成熟度及出货量，本项表4.2-2拟选光伏逆变器参数表42/694.2.2.3装机容量及系统设计方案拟选区域光伏电站建设，采用25°最佳倾角与平铺结合的方式，初步43/694.3光伏项目产量估算81.07%，项目首年年初时理论发电小时数为1081.47小时，单晶硅组件考虑首年2%衰减后续每年0.55%衰减后，系统25年平均发电小时数约为表4.3-2光伏项目逐年发电量估算表年份46MW屋顶分布式项目30MW地面项目总计13413.11185623393.95663633374.80141743355.64619753336.49097863317.33575844/69年份46MW屋顶分布式项目30MW地面项目总计7329802531993259.8700993240.714883221.559663202.404443183.2492213164.0940013144.9387823125.7835623106.6283423087.4731233068.3179033049.1626843030.0074643010.8522442991.6970252972.5418052953.38658625年总发电量79581.2305245/69第五章风电项目规划建设方案为有效掌握本风电场风资源状况，现已获得项目周边7座90m测风塔（1181#、7768#、1182#、1524#、1525#、1526#和1527#）的测风数据，表5-1测风资料一览表*7起止风电场选用30/50/70/80/90m46/69本报告选用项目区域代表性最好的MERRA2（N34.500E113.125）数据进行代表年分析，并取近10年MERRA2数据作为对实测数据订正的依据。47/69并将90米高度平均风速依据综合切变0.09推算至轮毂高度处，最终结果月份修正后平均风速（m/s）一月6.596.476.37二月6.286.176.07三月5.305.215.126.766.656.54五月5.885.785.69六月4.974.884.81七月4.754.674.60八月4.934.844.77九月5.745.645.55十月5.765.665.57十一月5.325.235.15十二月5.345.255.16全年5.645.545.4548/69图5.1-3拟选轮毂高度处Weibull曲线图5.1-47768#湍流强度曲线*49/69年平均风速为5.64m/s。拟选轮毂高度处风速及风功率密度年变化规律为该测风塔位于徐庄镇人字沟和马岭山区域，故该区域的风能资源情况本风电场项目在进行风力发电机组选择时，主要考虑了区域风资源特点、场址地形地貌、风机设备成熟度、道路运输条件、经济性、国网低电该风电场区地形简单，风资源综合考虑以上各项原则结合风电场的布机范围，初步选择WTG4000、WTG3000、WTG3200共3种风电机组。以上3种风机，均为3枚叶片，额定功率3000～4000kW，风轮直径150～165m，该风电场地形较为简单，风电场区域主导风向和主导风能方向分布一50/69致性较好，盛行风向稳定，风向和风能频率较高的扇区主要分布在WNW至NNW扇区。采用主流的Wasp软件计算风电场的发电量，地形图采用SRTMV3-30m精度数据。同时对风电机组进行优化布置和理论发电量计算，为保证充分利用风能资源较优的地区，同时风机之间有足够的距离以减小尾流损失，在进行优化时，风机间距分别按在主风能方向上约8倍风轮直径考虑，垂直主风能方向按约3倍风轮直径考虑进行机位布置。优化后根据地形地貌特征、地表障碍物以及施工吊装条件等情况对部分机位进行手工调1、2023年规划建设登封马岭山地区80MW集中式风电项目，通过2回对风电场风电机组初步布置后，可以利用代表年测风数据对不同机型51/69综合考虑数据精度影响以及软件误差等因素，对结果进行折减，折减案相比具有较好的优势，因此本可行性研究设计推荐安装WTG3200风机作 小W0052/6953/69第六章储能项目规划建设方案6.1本工程储能系统配置方案原汽机车间（附图配置20MW/40MWh化学储能；利用发祥铝业原电解铝车间（附图配置10MW/20MWh化学储能，54/69储能电站需支持自动发电控制功能，需具有良好的快速响应和充放电能力；具有良好的快速响应和大倍率充放电能力；为减少运行损耗，同时储能电站依据不同应用功能需求可能存在每天多充多放的运行方式，因此对电池可循环次数和寿命要求较高；另一方面，因其采用无人值守方目前市场上商业成熟度较高的电池类型主要有磷酸铁锂电池、三元锂电池及铅炭电池等。综合考虑磷酸铁锂电池的安全性、经济性等因素，建从初始投资成本来看，磷酸铁锂电池有较强的竞争力，钠硫电池和全钒液流电池未形成产业化，供应渠道受限，较昂贵。从运营和维护成本来看，钠硫需要持续供热，全钒液流电池需要泵进行流体控制，增加了运营成本，而磷酸铁锂电池几乎不需要维护。根据国内外储能电站应用现状和储能系统关键由电池集装箱和电控集装箱构成，关键设备主要包括：电池、电池管理系统、储能变流器、变压器、能量管理系统、智能监控系55/69配置储能系统提高项目并网友好性。结合本工程拟建156MW风电光伏电源装机容量，本项目拟配置30MW/60MWh磷酸铁锂集装箱储能系统，由24台一体集装箱内有1台2500kVA/10kV干式变压器(高压侧配负荷开关、熔断器、接地开关、避雷器)和2台1250kW储能逆变器组成；每座储能电池集表6.3-1电芯参数表6.3-2电池模组参数156/69234567+10~﹢25℃89电池簇由25个储能标准模组组成，规格为电芯1P225S，电量为表6.3-3电池蔟参数1234~56786.1.2升压变流一体集装箱配置方案57/69理和电网辅助服务：基于虚拟同步机控制技量双向流动；空间矢量控制，有功、无功的调，具备动态无功补偿；在能源管理系统的效缓解电网提供功率压力；支持并网运行，表6.3-4PCS主要参数~58/69~-25℃~50℃59/69变压器容量按照2500kVA设计。变压器低压侧从双向变流器交流侧接储能系统集装箱中配置1个通讯控制柜，通讯柜中包含1台光纤机用于组建高速控制网；1台交换机用于站控层组网；1台协调控制器，1台变压器测控保护及规转装置。PCS直接接入站网交换机，1个光纤盒；1台1kVAUPS30min用于通讯控制柜内部供电。PCS与监控后台支持103，61580等多种电力系统标准规约。智能并网接口装置PCS-9726，除了具备器协调控制装置用于光伏储能应用功能及多机功率分配和快速协调控制，配置储能系统提高项目并网友好性。结合本工程拟建156MW风电光伏电源装机容量，本项目拟配置30MW/60MWh磷酸铁锂集装箱储能系统，由24台60/69座升压变流一体集装箱（20尺）和24座储能电池集装箱（45尺布置在储能变电站的专用场地。36座集装箱可分6行、6列布置，行间距不小61/69第七章项目接入方案与消纳分析**电网整体电力系统仍采用110kV中岳电力变电站接入国网220kV宣**电网供电区域内及附近建设的风力发电、光伏发电、化学储能等新能源项目，就地接入**配电网。**电网内6座110kV变电站改造完成后具备达7.1.1**工业园区域新能源接入方案**煤矿塌陷区8MW光伏和**水泥采矿修复区10MW光伏发电项目通过两回7.1.2产业聚集区供电区域新能源接入方案7.1.3装配式建筑产业园区域新能源接入方案中岳电力变电站110kV两段母线，同时拟在原发祥电厂汽机车间建设拟建设12MW粉煤灰场光伏发电项目通过35kV接入中岳电力变电站，就地62/69年发电量达到25488万千瓦时，新能源发电量占**电网全部用电量占比约63/69第八章项目投资匡算及经评估算储能系统30MW/60MWh，新建110kV线路长度共10km;另包含增量配网项目2021年：登封产业聚集区金勇木业车间房顶7MW光伏发电项目，中恒美车间房顶3.2MW光伏发电项目，徐庄地区**煤矿塌陷区8MW光伏发电项2022年：登封产业聚集区仲景药业车间房区**水泥采矿区10MW光伏发电项目；马岭山地区80MW风电项目，发祥电增量配网项目技改费用共计约2100万元，其中线路改造1400万元，贷款融资。结合项目开工及投运的要求，注册资本金和贷款资金均于建设64/698.1.2编制原则及测算依据编制依据：国家能源局发布的《光伏发电工程设计概算编制规定及费（NB/T32043-2018）、《陆上价格水平编制期：本工程静态投资按工程所在地编制期市场价格水平9本项目风电规划容量80MW,光伏规划容量为76