本文开展面向园区的源网荷储一体化研究，提出园区内一体化建设技术路线及应用场景，科学配置风电、光伏、储能系统，规划建设源网荷储一体化示范项目，为构建新型电力系统率先垂范。

源网荷储一体化建设方案

根据园区未来用电需求，以目前电网现状为基础，结合区内和周边风光储资源条件，规划构建源网荷储一体化绿色供电园区，为网内提供优质低碳价廉的绿色能源。

1）源：利用园区周边县域风资源建设风电场;统计园区内厂房建筑可利用屋顶面积，利用园区内各个建筑屋顶安装光伏组件，建设光伏电站。

2）网：根据园区内“十四五”电网规划，新增规划变电站应结合新能源建设情况，实现风光新能源发电就地消纳。

3）荷：根据园区内“十四五”项目规划布局，预计区域内年用电量及最大用电负荷，从而配套形成发、供、用良性发展源网荷储一体化项目，使得新能源消纳比例达到超过50%，为园区内实现碳中和打好基础。

4）储能：配套新建新能源规模，按照30%的新能源规模比例、充电时长不低于2小时考虑，储能可满足系统调峰需求，吸收过剩电力减少弃风弃光，同时可作为备用电源并提高调度的灵活性，储能系统也利用国网(0:00～8:00)低谷电价储存电能，当高峰用电负荷＞风光发电负荷时，储能电力向外释放电能，配电网与外部电网的交换功率和交换时段均可控。

源网荷储一体化技术路线

风电选择技术路线

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、国网低电压高电压穿越等技术标准。

风电场布机范围应考虑地形因素、风资源等综合考虑以上各项原则。风电场的布机原则应兼顾土地资源集约化利用和风能资源高效利用，具体如下:

1)风力发电机组在风力发电场内的布置，应根据场地的地形、地貌及场内已有设施的位置综合考虑，充分利用场地范围，选择布置方式；

2)风力发电机组布置尽量紧凑规则整齐，有一定规律，以方便场内配电系统的布置，减少输电线路的长度；

3)风力发电机组风机间的安全距离最小为3D；

4)风力发电机组距离场内架空线路保证一定的安全距离。

5)风力发电机组作为建筑物，其距场内穿越公路、铁路、煤气石油管线等设施的最小距离，要满足有关国家法律、法规的有关规定；

6)风力发电机组距有人居住建筑物的最小距离，需满足国家有关噪声对居民影响的法律、法规；

7)风力发电机组布置点要满足机组吊装、运行维护的场地要求；

8)对拟定的风力发电机组布置方案，需用风力发电场评估软件进行模拟计算尽量减少尾流影响，进行经济比较，选择最佳方案，标出各风力机地图坐标。

光伏选择技术路线

光伏电站按照智慧光伏电站标准进行建设，将互联网、云计算、大数据、人工智能等现代信息技术与光伏产业进行深度融合。

建设“智慧能源云平台”，通过物联网和互联网采集电网、光伏电站、地理环境监测和气象等信息，结合现场智能巡检无人机携带红外光热成像仪产生的数据，进行大数据交互、分析，实时掌握电站全部光伏板的运行状态，可以快速定位故障，实现智能运维。

1）光伏类型选择

目前，国内商用的太阳电池主要有以下几种类型:单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)以及双面双玻太阳能电池。应综合考虑项目类型、自然环境、屋面情况及费用、供应链情况、施工条件、交通运输等因素，选择技术经济指标较优的光伏组件。

2）逆变器选型

●逆变器选型应参照NB/T 32004、Q/ANNJ0204以及光伏制造行业规范条件的相关要求。

●应根据容量、相数、频率、冷却方式、功率因数、过载能力、温升、效率、输入输出电压、最大功率点跟踪(MPPT)范围及数量、保护和监测功能、通信接口、防护等级等技术条件进行选择。

●应具备电能量、温度、元器件状态等数据监测及通讯功能。

●逆变器允许的最大直流输入功率应不小于其对应的光伏方阵的最大直流输出功率(STC条件下组件功率参数)

●各项性能参数除满足接入电网的统一规定外，还应满足当地电网的特殊要求，且具有一定可扩展性。

●应自带直流开关，使得维护与使用更安全。

●逆变器如采用显示屏，应具备界面的用户友好型，具体表现在中文显示、内容简单易懂及操作方便快捷防呆等方面;逆变器如采用显示灯，应具备准确清晰呈现其运行状态的功能。

●应按环境温度、相对湿度、海拔高度、地震烈度、污秽等级等使用环境条件进行校验。

●湿热带、工业污秽严重和沿海滩涂地区使用的逆变器，应考虑潮湿、污秽及盐雾影响。

●海拔高度在2000m及以上高原地区使用的逆变器，应选用高原型(G)产品或采取降容使用措施。

●逆变器防护等级不应低于IP65。

●同一个项目所使用逆变器应选用同一个品牌或系列。

●逆变器应具备过压降载功能，功能可进行本地或远程升级。

3）支架

目前国内常用的光伏组件方阵的运行方式，包括:双轴跟踪支架、平单轴跟踪支架、斜单轴跟踪支架、固定可调支架以及固定式支架形式。若采用的支架形式为固定支架。光伏方阵采用固定式布置时，最佳倾角应结合站址当地的多年月平均辐照度、直射分量辐照度、散射分量辐照度、风速、雨水、积雪等气候条件进行设计;对于并网光伏发电系统，倾角宜使光伏方阵的倾斜面受到的全年辐照量最大。

4）节能型变压器

采用先进的节能型变压器作为发电单元的升压变压器，降低升压变压器在夜间待机时，即处于空载运行状态时的空载损耗，避免电能的浪费，更有利于电站的长期高效运行。

5）组件衰减自动评估技术

试点中光伏项目通过逆变器和管理系统，一键启动即可完成光伏电站所有组串的扫描和分析，无需专业人员和设备。该技术能够有效识别组件常见的衰减、隐裂、热斑、旁路二极管击穿、功率异常、PID效应等故障，实现对光伏组件的有效诊断。

配电网建设技术路线

为了提高电网供电的可靠性和电网供电的质量，最大限度地满足用户的用电需求，根据经济发展和负荷的预测结果，对110kV及以上电网做如下规划:

1）电压等级及变电容量

根据负荷预测结果及相关政策，园区高压配电网电压等级一般确定为110kV，土建施工一次完成，主变台数随负荷发展，按容载比要求分期扩建。

2）110kV变电站规划

根据园区负荷用电需求和电力电量平衡结果，规划建设变电站，后续将根据负荷发展情况，新增变电容量。

储能选择技术路线

一体化建设引入储能电站系统，可以弥补风力发电存在的间歇性和不稳定特点，也更有利于能灵活调节，提高发电系统效率。

此外风电对电网接入的友好性也得到改善。储能投运后，通过储能系统有效平滑风电场上网波动、提高功率预测准确性，使风电场成为电网友好型、可调度风电场。目前市场上主要储能方式分为以下几类:

1）机械储能

抽水蓄能是电力系统中应用最广泛、最成熟的大规模储能技术，具有容量大、寿命长、运行费用低的优点。但是由于抽水蓄能对外部地理环境要求较高，限制了其广泛应用。

压缩空气储能具有容量大、连续工作时间长、寿命长等优点，全生命周期内的度电成本低于大部分电化学储能，具有良好的经济性，但大型压缩空气储能系统一般需要利用盐穴、矿坑等特殊地理条件建设储气室。飞轮储能具有瞬时功率大、能量转换效率高、寿命长等优点，但其存储能量较小，持续放电时间仅在分钟级，同时存在自放电率高的问题，停止充电后能量一般在几到几十个小时内会自行耗尽。

2）电磁储能

超级电容器、超导储能等电磁型储能具有瞬时功率大、响应速度快、寿命长等优点，但其持续放电时间很短，一般不超过数分钟，比较适用于功率型应用，如应对瞬时电压跌落、瞬时断电供电等。目前电磁储能成本较高，在超导临界温度、超导线材、电极材料等方面仍有待突破。

3）电化学储能

电化学储能具有设备机动性好、响应速度快、能量密度高和循环效率高等技术优势，是目前各国储能产业研发创新的重点领域和主要增长点。电化学储能技术主要包括铅蓄(铅炭)电池、锂离子电池、液流电池和钠硫电池，其中铅炭电池、锂离子电池发展较快，有望率先带动电化学储能商业化。

现阶段，在诸多储能技术中，从规模、安全性、成本等方面综合考虑推荐采用电化学储能。从电化学储能技术的经济性来看，锂离子电池有较强的竞争力，钠硫电池和钒液流电池未形成产业化，供应渠道受限，成本昂贵。

从运营和维护成本来看，钠硫电池需要持续供热，钒液流电池需要泵进行流体控制，增加了运营的成本，而锂电池几乎不需要维护。

源网荷储一体化应用场景

源网荷储协同控制应用

“源－网－荷－储”协同控制应用是电源、电网、负荷和储能之间通过源源互补、源网协调、网荷互动、网储互动和源荷互动等多种交互形式，更经济、高效和安全地提高电力系统功率动态平衡能力，是提升新能源能源本地消纳最重要的技术手段，其主要实现包括以下几方面：

源源互补：不同新能源之间的有效协调互补，即通过灵活发电资源与清洁能源之间的协调互补，解决清洁能源发电出力受环境和气象因素影响而产生的随机性、波动性问题，有效提高可再生能源的利用效率，减少电网旋转备用，增强系统的自主调节能力。

源网协调:通过新的电网调节技术有效解决新能源大规模并网及分布式电源接入电网时的“不友好”问题，让新能源和常规电源一起参与电网调节，使新能源朝着具有友好调节能力和特性的方向发展。

网荷互动：将负荷转化为电网的可调节资源，在电网出现或者即将出现问题时，通过负荷主动调节和响应来改变潮流分布，确保电网安全经济可靠运行。

网储互动：充分发挥储能装置的双向调节作用。在用电低谷时作为负荷充电，在用电高峰时作为电源释放电能。其快速、稳定、精准的充放电调节特性，能够为电网提供调峰、调频、备用、需求响应等多种服务。

源荷互动：电源侧和负荷侧均可作为可调度的资源参与电力供需平衡控制，负荷侧响应成为平衡电源波动的重要手段之一。引导用户改变用电习惯和用电行为，可汇聚各类可调节资源参与电力系统调峰和新能源消纳。根据初步测算，通过源网荷储协同控制，预期实现可再生能源100%消纳，实现低碳园区的建设。

用户综合能源管理应用

智慧综合能源管理应用是通过对工业负荷、居民负荷用能单位的能耗设备数据进行采集，实时监测各能耗使用情况，对能耗数据进行统计、分析、预测及告警，根据系统分析结果提供节能优化调度策略与设备控制，实现数据中心有效节能的目的。

通过应用大数据、云计算等信息技术与能源物联网技术的融合，挖掘各类工业负荷不同工况下各类设备运行特性，实现各类能源设备物理出力状态的数字孪生;

采用综合能源系统能源设备能效优化技术创新，从全局最优角度实现综合能源系统多类型设备的能效优化，以经济高效的设备运行策略满足用户用能需求，实现用户用能成本的有效降低。

原标题：面向园区的源网荷储一体化项目建设技术路线及应用场景研究