北大国际医院储能电站的应用 年节约电费16万元

北京大学国际医院采用常规能源与新能源混合供给，包括光伏车棚、屋顶光伏分布式、燃气供暖、LED照明等新能源。为响应北京绿色建筑，倡导绿色能源、节能环保，所以引入智能微电网储能电站，通过峰谷电价差进行削峰填谷、调频、解决闪断，最大化实现节能收益。

电老虎一词由来已久，在碧野 《擎电放光的人们》中有这样的描述‘作为一个征服‘电老虎’的女电工，要勇敢。”由此可见电的威力和作用巨大。人们在享受电带来便利的同时，也不得不面对电带来的问题如：电产生时的污染、电的危险性、电能的浪费。医院作为电力消耗的大户，用电安全与节电是一个永恒的课题。

我院（北大国际医院）为了提高用电安全、提高电能的利用效率及应对用电高峰期的电力紧张问题，积极响应国家节能减排的政策，勇于尝试新技术的应用。利用社会资本最终以能源管理合同形式签订了约2.7MW储能电站项目。在项目签订前期，结合我院电力供给及用电情况，重点考量了储能电站的安全体系及风险防控措施。

一、安全体系

储能系统安全体系分为规范保障、电池安全保障、完善的辅助系统以及保险保障等4个方面。

1、规范保障：目前储能系统相关的设计规范较为完善，其中有国标规范、能标规范等，储能系统的设计均按照相关国标、能标进行设计、安装和调试；

参考相关文件如下：

NB/T33016-2014 储能系统接入配电网测试规程

NB/T33015-2014 储能系统接入配电网技术规定

Q/GDW1564-2014 储能系统接入配电网技术规定

Q/GDW11220-2014 电池储能电站设备及系统交接试验规程

2、电池安全保障：由于北大国际医院储能电站第一期给冷水机组及配套设备使用，因此采用锂电池以适应起动电流大的现象。对于锂电池要求进行测试并提供国检检测报告:

3、完善的辅助系统：通过数据监测、温度控制、安防系统、消防系统辅助系统来完善提高储能电站的被动安全性。

3.1数据监测：

Ø通过远程运维云平台可查看电池组的运行参数，主要包括电池模块、电池系统的电压、温度、电流、SOC、DOD，电池系统的能量/功率可调节深度等信息。

Ø可查看每台变流器的运行参数，如直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、交流电流、变流器机内温度、时钟、频率、功率因数、当前输出（输入）功率、日输入电量、日输出电量、累计输入电量、累计输出电量、日功率曲线等。

Ø监控电池组和变流器的运行状态，采用声光报警方式提示设备出现故障，可查看故障原因及故障时间。

3.2温度控制：温度控制包含热监测、热控制和热保护系统。

其中热监测系统负责采集电池簇中各测温点的温度数据并上传给BCMS，BCMS处理后传递给BMS。

热控制系统根据BMS的温度数据与空调系统联动，精确调节温度。

热保护系统根据实时的电池温度进行相应的保护：当温度过高或温升过快时及时中止运行避免事故的发生。

采用主动风冷形式，利用空调系统+整体风道+柜体内部风道结构，匹配适当风扇，对储能室内部环境温度、电池组工作温度进行主动控制。应用CFD仿真技术，对储能电池组的热管理设计分析匹配，确定单套储能柜的热管理加热或冷却功率，将系统电池温差控制在4℃以内。

3.3安防系统：

安防系统包含视频监控系统及安全报警系统。在储能电气间及电池间配有摄像头，对储能系统进行监控。对非法侵入安全报警系统会及时发出声光警示并通知后台值班人员。

3.4消防系统：在项目前期积极按消防法规，在消防局进行备案。

消防系统由烟雾传感器、声光报警器、温度探测器、七氟丙烷灭火系统等部分组成。系统采用智能自动控制启动方式，具备高可靠的消防防护措施，可以单独对电池储存房间进行灭火。

设计依据：

《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005

《建筑设计防火规范》 GBJ16-87

《柜式气体灭火装置》GB16670-2006

《洁净气体灭火系统标准》NFPA2001

《气体灭火系统施工及验收规范》GB50263-2007

《火灾自动报警系统设计规范》 GB50116-98

4保险保障：

我院要求储能电站建设方对已投运设备投有财产责任险，责任险涵盖人、财、物等多个方面。对设备因意外产生的直接责任会通过建设方及保险公司对我院损失进行赔付，增加意外发生后的安全保障。

二、风险防控措施

储能电站在运行过程中还要考虑

1、向电网反送电；

2、储能系统意外停机的风险防控。

1、向电网反送电：

我院储能电站对接在变压器低压侧，储能系统在向400V母线放电时，要严格禁止向高压侧反送电，保障用电的可靠性。在变压器进线侧安装负荷监测装置，实时监测变压器的负荷状态，储能系统根据变压器的负荷曲线实时调整放电功率，保障市电的供电电流始终处于大于0的状态，避免向高压侧反送电。同时为确保负荷检测装置出现故障造成反送电，还采取以下措施

通讯中断；储能控制系统实时监测通讯报文，当出现心跳报文中断或异常时，储能系统立刻采取停机的措施。

数据错误；储能控制系统对负荷采集装置的传递报文有校核机制，当出现校验不一致的情况时，储能系统及时调整放电功率或采取停机措施。

数据偏差大；当采集数据出现偏差较大的情况时，储能控制系统会根据实采的电压电流数据进行综合判断，适当调整放电功率或采取停机措施。

2、储能系统意外停机的风险防控：

储能系统在运行过程中有自我保护机制，当监测到有网络恶意攻击或者系统故障时，储能控制系统会采取停机措施。停机措施包含：断开与400V母线并网点的断路器、PCS变流器停止运行、EMS系统置停运状态，使储能系统处于离网状态。

当储能系统发生意外停机时，市电供电会自动跟随实际负荷，不会对正常供电产生任何的影响。

另外，储能系统采取远程监控及运维系统，运维人员进行24小时监控，当发生意外停机时，要求储能电站运维团队1小时内到场进行处理。

安全无小事，安全具有一票否决权。在建设前期我院就对储能电站的安全体系及风险防控措施进行了充分论证。

在充分论证储能电站在我院电力系统中的运用。结合我院电力系统，引入储能环节后，可以有效地实现需求侧管理，消除昼夜间峰谷电差，平滑负荷，不仅可以更有效地利用电力设备、降低供电成本，还可以促进可再生能源的应用，也可作为提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段，改善电能质量等方面有着重要的作用。

储能同光伏发电的结合，我院前期已建有光伏发电站《0.58MW》。其与储能电站结合使用可以起到平滑可再生能源发电出力、提高发电的可控性、增强可再生能源利用效率等作用。在市政电力故障不能供应情况下，储能电站、光伏发电结合应急供电保障设备：柴油发电机、UPS、EPS等，可以大大提高我院供电的保障能力。

在经济方面储能电站采用能源管理合同形式，利用闲置空间建设无需我院投入资金。安装储能电站，在谷时段（电池）储存电能，高峰时段向用电负荷供电，利用“峰谷电价差”降低电力用户的电费，以我院一期储能电站为例预计每年可节约电费：16万元。

针对医院用电安全等级较高的情况，我们可以多角度，全方位的细致论证储能电站的安全性、可靠性、可行性。结合自身电力系统特点采用局部非医疗重点区域实行的方案，充分利用社会资本进行大胆尝试。在测试成功的前提下积极实施，为国家，为我们的蓝天，为医院平稳运行做出努力。