西藏，這塊離太陽最近的地方，是全世界太陽輻射最強的地區(qū)之一，有著得天獨厚的太陽能資源優(yōu)勢。在當(dāng)今世界能源緊缺、氣候變暖、環(huán)境污染嚴(yán)重和世界能源結(jié)構(gòu)革新的局面下，開發(fā)利用綠色清潔能源成為全世界關(guān)注的焦點。

9月9日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會和中國儲能網(wǎng)組織的“全國儲能產(chǎn)業(yè)巡回調(diào)研團”走進令人無限向往的這塊世界屋脊沃土。

全國儲能產(chǎn)業(yè)巡回調(diào)研團部分代表

資源稟賦得天獨厚

西藏位于青藏高原的西部和南部，占青藏高原面積的一半以上，海拔4000米以上的地區(qū)占全區(qū)總面積的85.1%，素有“世界屋脊”和“地球第三極”之稱，是世界上海拔最高的地方。全區(qū)地形可分為藏北高原、雅魯藏布江流域、藏東峽谷地帶三大區(qū)域。

西藏太陽輻射強烈，日照時間長，年日照時數(shù)為1443.5-3574.3小時，其中阿里地區(qū)大部、日喀則市西部在3000小時以上，那曲地區(qū)中西部、日喀則市東部、山南市西部為2800-3300小時，那曲地區(qū)東部、昌都市西部、拉薩河河谷、年楚河河谷為2500-3000小時。

西藏光照資源、風(fēng)力資源、水資源以及礦產(chǎn)資源十分豐富，這些讓調(diào)研團代表深有體會。

一是光照資源。西藏太陽年總輻射值達到140-200千卡/平方厘米，是我國東部沿海地區(qū)的近兩倍。

二是風(fēng)力資源。西藏是全國大風(fēng)(≥8級或17米/秒)最多的地區(qū)之一，年平均大風(fēng)日數(shù)多達100-150天，最多可達200天，比同緯度的我國東部地區(qū)多4-30倍。

三是水資源。據(jù)統(tǒng)計，全區(qū)水資源總量4394.65億立方米(不含地下水)，占全國河川徑流總量的16.21%，居全國第一位;人均水資源占有量和畝均占有水量也均居全國第一;全區(qū)水能資源理論蘊藏量2.1億千瓦、技術(shù)可開發(fā)量1.4億千瓦，均居全國首位。

四是礦產(chǎn)資源。西藏目前已發(fā)現(xiàn)的礦種(亞種)有103種，有查明礦產(chǎn)資源儲量的礦種49種，礦床、礦點及礦化點3000余處。其中發(fā)現(xiàn)能源礦產(chǎn)5種，有查明資源儲量的3種;發(fā)現(xiàn)金屬礦產(chǎn)32種，有查明資源儲量的19種;發(fā)現(xiàn)非金屬礦產(chǎn)64種，有查明資源儲量的26種;發(fā)現(xiàn)水汽礦產(chǎn)2種，有查明資源儲量的1種。全區(qū)已發(fā)現(xiàn)的優(yōu)勢礦產(chǎn)資源主要有:銅、鉻、鉛鋅銀多金屬、鉬、鐵、銻、金、鹽湖鋰硼鉀礦、高溫地?zé)帷⑻烊坏V泉水等，均具有廣闊的找礦前景。在查明礦產(chǎn)資源儲量的礦產(chǎn)中，鉻、銅保有資源儲量，鹽湖鋰礦資源遠景及高溫地?zé)醿α吭谌珖琶谝弧?/p>

西藏將立足“以口岸互聯(lián)互通為基礎(chǔ)、以開放型產(chǎn)業(yè)發(fā)展為核心”的總體思路,著力推進面向南亞開放重要通道建設(shè)。以拉薩為中心,以日喀則為前沿,務(wù)實打造對外面向尼泊爾等南亞國家、融入孟中印緬經(jīng)濟走廊,對內(nèi)連接陜甘寧青經(jīng)濟帶、川渝經(jīng)濟圈等區(qū)域發(fā)展帶的開放開發(fā)新格局。

西藏擁有的獨特地緣優(yōu)勢,毗鄰印度、尼泊爾等南亞國家，邊境線長達4000多公里，是中國面向南亞的戰(zhàn)略樞紐和開放門戶，歷史上就是“南方絲綢之路”的重要節(jié)點。西藏是國家確定的沿邊地區(qū)開放開發(fā)重點區(qū)域和面向南亞開放的重要通道，也是孟中印緬經(jīng)濟走廊的重要門戶。西藏將在國家“一帶一路”建設(shè)中扮演重要角色。

新能源發(fā)展大勢所趨

世界屋脊是歐亞大陸的生態(tài)屏障之一，太陽能資源作為綠色清潔能源在西藏地區(qū)的開發(fā)利用具有極其重要的價值和極其深遠的意義，太陽能的充分應(yīng)用不僅能夠減輕西藏對化石能源的依賴、保護生態(tài)環(huán)境，有力地促進西藏地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定，造福百姓，而且能夠極大地保護歐亞大陸的生態(tài)和氣候，為全球生態(tài)和氣候的改善發(fā)揮獨特的作用，做出特殊的貢獻。

西藏可再生能源種類多，儲量豐富，是我國可再生能源的主要富集區(qū)之一。

據(jù)了解，西藏地區(qū)太陽能理論蘊藏量6億千瓦以上，技術(shù)可開發(fā)量在3億千瓦以上。

西藏的太陽能資源居全國首位，也是世界上最豐富的地區(qū)之一。全區(qū)大部分地區(qū)太陽能輻射年均達6000-8000兆焦耳/平方米，超過同緯度平原地區(qū)一倍左右。同時，日照時數(shù)也是全國的高值中心，全年平均日照時數(shù)在3300—3600小時，自東向西呈遞增型式分布,直接輻射占總輻射比例全年為56%-78% ,夏季可達71% -78%。

西藏可再生資源豐富，但由于電網(wǎng)建設(shè)薄弱，目前西藏自治區(qū)光伏累計裝機近800MW，但大部分的光伏電站長期處于限電狀態(tài)，豐水期外送通道不足導(dǎo)致棄水棄光，而枯水期由于可調(diào)節(jié)水電減少，出于對電網(wǎng)穩(wěn)定性的考慮也會導(dǎo)致棄光，目前西藏地區(qū)光伏電站的棄光率高達20%以上，對于儲能有實際的需求。

盡管如此，從西藏地區(qū)能源戰(zhàn)略發(fā)展的角度看，無論是出于環(huán)境的需要還是因地制宜開發(fā)能源的戰(zhàn)略要求，未來水能、太陽能、風(fēng)能將是西藏主要的可再生能源，也將成為西藏電力的支撐性能源。

新能源企業(yè)要進軍西藏的項目建設(shè)需要做好七個方面工作：高海拔對人-材-機的挑戰(zhàn)、場地勘測、凍土施工、設(shè)計與環(huán)保、高海拔地區(qū)方案設(shè)計與設(shè)備選擇、團隊凝聚力和項目成本控制。

另外，西藏地區(qū)受高原氣候影響，對電氣設(shè)備選型要求較高，普通電氣設(shè)備在高原地區(qū)使用，會降低設(shè)備工作效率，也會減少其使用壽命。因此，在西藏地區(qū)建設(shè)光伏和儲能電站，應(yīng)盡可能選用高原型裝備，還面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)。

據(jù)了解，2018年中，藏中電網(wǎng)將與昌都電網(wǎng)實現(xiàn)500KV聯(lián)網(wǎng)，西藏地區(qū)可再生能源的發(fā)展擁有一個巨大的可預(yù)期的前景，但“十三五”期間還需要謹(jǐn)慎對待，隨著電網(wǎng)接入消納的完善以及外送通道建設(shè)的啟動，西藏地區(qū)的可再生能源未來值得期待。

光伏發(fā)展大有可為

長期以來，由于常規(guī)能源缺乏，西藏廣大農(nóng)牧區(qū)形成了以牛、羊糞作燃料，砍柴取暖，打草燒火的傳統(tǒng)生活用能習(xí)慣。根據(jù)全區(qū)2020年和全國同步建成小康社會的目標(biāo)任務(wù)，自治區(qū)針對農(nóng)牧民群眾現(xiàn)實生活狀況，明確提出了以“六通”(通電、通路、通水、通郵、通訊、通廣播電視)為主要內(nèi)容的小康社會建設(shè)基本要求。然而，全區(qū)能源供應(yīng)特別是電力供應(yīng)不能滿足城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村的生產(chǎn)生活需求，給全區(qū)同步小康社會建設(shè)造成了前提性障礙。

西藏尼瑪縣可再生能源局域網(wǎng)工程

西藏生態(tài)脆弱，農(nóng)牧民居住分散，平均每平方公里1-2人，且廣大牧區(qū)人口流動性大，流動范圍廣，實際生活用電功率較小，固定的電網(wǎng)建設(shè)成本極高且不能適應(yīng)廣大農(nóng)牧民群眾的生產(chǎn)生活要求。環(huán)保供電、分散供電、持續(xù)供電和小功率供電是西藏廣大農(nóng)牧區(qū)基層自然條件和社會條件以及人口分布狀況的必然選擇。在農(nóng)牧區(qū)，人們的能源主要以畜糞、薪柴等生物質(zhì)能為主，這類能源不僅產(chǎn)值率低，而且對于西藏的生態(tài)環(huán)境也會產(chǎn)生影響。因此，改變落后的能源利用模式，發(fā)展以太陽能為代表的綠色、低碳、節(jié)能的新能源利用模式是藏區(qū)人民的必然選擇。

近年來，在國家有關(guān)部委和自治區(qū)的高度重視和支持下，西藏地區(qū)先后實施了“陽光計劃”、“科學(xué)之光計劃”、“阿里光電計劃”、“西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電工程”、“無電地區(qū)電力建設(shè)項目”、“金太陽工程”等一批具有較高社會經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的太陽能推廣示范工程。

現(xiàn)在，西藏的太陽能資源已被廣泛應(yīng)用在照明、通訊、廣播電視、提水灌溉、取暖等生產(chǎn)生活的各個方面，使用和駕馭光能的技術(shù)日趨精進和多樣化。太陽灶、太陽能熱水器等已深入到千家萬戶，不僅提高了人們的生活質(zhì)量，而且減少了對環(huán)境的破壞。

由于西藏生態(tài)環(huán)境脆弱，高寒缺氧，地廣人稀，農(nóng)牧民居住分散，電網(wǎng)難以覆蓋，不斷富裕起來的農(nóng)牧民渴望著能早日結(jié)束用酥油燈、蠟燭照明的歷史，盼望用上電燈，聽上音響，看上電視，人們的生活用電需求日益增長。西藏實施薪柴替代戰(zhàn)略，太陽能光伏發(fā)電的推廣應(yīng)用使他們的夢想變成了現(xiàn)實。太陽能的開發(fā)，使日光溫室技術(shù)得以應(yīng)用推廣，使得城鎮(zhèn)一年四季都有一些時令新鮮蔬菜和水果，極大地豐富了群眾的菜籃子，而不再像以前那樣完全要從內(nèi)地汽運或空運過來。

風(fēng)光互補發(fā)電站實現(xiàn)了全天候的發(fā)電功能，比起單用風(fēng)機和太陽能更為經(jīng)濟、實用，可以有效解決西藏邊遠牧區(qū)、邊防哨所、無電地區(qū)的用電。

此外，太陽能資源還廣泛應(yīng)用于其它領(lǐng)域。目前在西藏，手機信號覆蓋面越來越廣，中國移動已在西藏建成全球通信領(lǐng)域最大的太陽能基站群。中國移動在西藏的1000多個基站中，太陽能基站占總數(shù)的78.79%。即使在世界海拔最高、氣候最惡劣的珠穆朗瑪峰地區(qū)，西藏移動也通過在海拔5200米、5820米和6500米區(qū)域建設(shè)太陽能移動基站，以及沿途的網(wǎng)絡(luò)工程，實現(xiàn)了珠峰登山路線移動信號的全程網(wǎng)絡(luò)覆蓋，給登山者及游客帶來便利和生命保障。

“日光之域、馭光前行”是一個美麗的愿景，是正在逐漸實現(xiàn)的愿景，這是西藏新能源從業(yè)者的時代責(zé)任和重大使命。

西藏太陽能資源的開發(fā)利用已日益向產(chǎn)業(yè)化道路邁進，“馭光之法”隨著科技的進步也越來越深入人民的生活，高原人民在“陽光”的沐浴下正馭光前行，邁向新的希望。

儲能應(yīng)用續(xù)寫新篇章

尼瑪縣是西藏自治區(qū)那曲地區(qū)下轄縣，位于西藏自治區(qū)北部，北與新疆維吾爾自治區(qū)接壤，南與日喀則市交界，東與雙湖縣、申扎縣相連，西與改則縣相鄰。平均海拔5000米以上。屬高原亞寒帶半干旱季風(fēng)性氣候和高原寒帶干旱氣候。空氣稀薄，多風(fēng)雪，年平均氣溫-4℃，年降水量150毫米。總面積72499.41平方千米，人口31161人(2014年底)，下轄1個鎮(zhèn)、13個鄉(xiāng)，77個行政村。

 

西藏尼瑪縣可再生能源局域網(wǎng)工程

西藏尼瑪縣可再生能源局域網(wǎng)工程是國家重點扶持的精準(zhǔn)扶貧、精準(zhǔn)脫貧的民生工程，是目前為止世界海拔最高、規(guī)模最大、環(huán)境最惡劣的可再生能源局域網(wǎng)項目。尼瑪縣位于西藏自治區(qū)那曲地區(qū)西北部，平均海拔4800m。工程整體由22MW光伏、3MW油機、12MWh鋰電及36MWh鉛炭儲能組成。

 

西藏尼瑪縣可再生能源局域網(wǎng)工程

項目一期工程包括12MWp光伏電站、9MW儲能電源雙向逆變器、6MWh鋰電池組、27MWh鉛炭電池組、柴油發(fā)電機以及尼瑪縣城配電網(wǎng)系統(tǒng)，系統(tǒng)最高電壓等級為10kV，其中圣陽提供了14.6MWh鉛炭儲能系統(tǒng)。

西藏尼瑪縣可再生能源局域網(wǎng)工程鉛炭電池儲能系統(tǒng)

一、解決方案

尼瑪縣可再生能源局域網(wǎng)采用多網(wǎng)結(jié)構(gòu)，整個系統(tǒng)設(shè)計由兩個相互連接的局域子網(wǎng)構(gòu)成，通過一臺中壓雙端換流器連接，每個子網(wǎng)中均設(shè)置一套3MW的V/F源，滿足系統(tǒng)構(gòu)建基礎(chǔ)電網(wǎng)的要求，可實現(xiàn)兩個子微電網(wǎng)的安全運行。正常運行時兩個子網(wǎng)連接運行，通過中壓雙端換流器進行隔離，并實現(xiàn)能量的交換，每個子網(wǎng)經(jīng)1回出線向負載區(qū)供電，供電線路經(jīng)環(huán)網(wǎng)柜構(gòu)成環(huán)網(wǎng)，每個子網(wǎng)負荷總量基本平衡。

其中,一期項目儲能系統(tǒng)電源容量為9MW，分為兩部分，鋰電池儲能電源功率容量為3MW,鉛炭電池儲能電源功率容量為6MW。其中3MW為系統(tǒng)基礎(chǔ)容量，實現(xiàn)微電網(wǎng)的V/F調(diào)節(jié)，6MW作為儲能系統(tǒng)的P/Q源，主要實現(xiàn)對系統(tǒng)的供電，每3MW儲能逆變器交流側(cè)連接后經(jīng)一臺3150kVA/10/0.4升壓變壓器接入開關(guān)站子網(wǎng)10kV母線。

二、創(chuàng)新設(shè)計

項目充分借鑒以往在高原、高寒環(huán)境下儲能系統(tǒng)設(shè)計和項目建設(shè)方面的成功經(jīng)驗，采用國際領(lǐng)先的FCP鉛炭儲能電池，為項目長期穩(wěn)定運行提供了充分保障。

西藏尼瑪縣可再生能源局域網(wǎng)工程鋰電池儲能系統(tǒng)

項目量身定制了一體化集裝箱儲能系統(tǒng)，把蓄電池、電池監(jiān)控系統(tǒng)(BMS)、動環(huán)監(jiān)控等設(shè)備有機的集成到一個標(biāo)準(zhǔn)集裝箱預(yù)裝房中，箱內(nèi)擁有獨立的供電系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、隔熱系統(tǒng)、阻燃系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、電氣聯(lián)鎖系統(tǒng)、機械聯(lián)鎖系統(tǒng)、安全逃生系統(tǒng)、應(yīng)急系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等自動控制和安全保障系統(tǒng)。

 

西藏尼瑪縣可再生能源局域網(wǎng)工程控制室

針對項目低溫的環(huán)境條件，圣陽創(chuàng)新設(shè)計了溫控策略：動環(huán)系統(tǒng)與BMS一體化集成，空調(diào)運行區(qū)分夏季和冬季兩種控制模式，遠程控制、自動切換，冬季充分利用電池充電產(chǎn)生熱量、夜間保溫，夏季充分利用白天光伏富裕電量降溫，創(chuàng)新節(jié)能溫控策略下，切實實現(xiàn)了夜間零能耗溫控，減少了站內(nèi)夜間用電、保障了系統(tǒng)效率。

三、運行策略

白天，光伏正常出力，除向縣城負荷供電，同時向儲能系統(tǒng)充電，儲能系統(tǒng)充滿時，光伏逆變器將會限制光伏出力，由于光伏出力的波動性和負荷的波動性，儲能系統(tǒng)需要執(zhí)行 V/F源功能和儲電功能。

白天光伏出力不足時，儲能系統(tǒng)需要執(zhí)行V/F源功能和P/Q源功能，滿足用電需求。

光伏出力不足，儲能系統(tǒng)電量也無法滿足負荷需求時，啟動柴油發(fā)電機，實現(xiàn)多種電源的聯(lián)合供電，儲能系統(tǒng)仍作為V/F源功能進行系統(tǒng)調(diào)節(jié)，柴油發(fā)電機彌補系統(tǒng)電量缺額。

夜間，儲能系統(tǒng)執(zhí)行V/F源功能和P/Q源功能。

 

西藏尼瑪縣可再生能源局域網(wǎng)工程鉛炭電池儲能系統(tǒng)

四、實現(xiàn)功能

調(diào)頻調(diào)壓，構(gòu)建系統(tǒng)基礎(chǔ)容量(V/F源)

通過儲能系統(tǒng)進行實時電壓和頻率調(diào)節(jié),可以使得局域網(wǎng)出力穩(wěn)定，迅速平抑光伏電站出力的波動。

儲電和供電(P/Q源)

儲能系統(tǒng)在可再生資源豐富期間進行能量存儲，在缺乏時作為主要電源為負荷供電。

系統(tǒng)事故備用電源(黑啟動)

在光伏整列區(qū)一個子陣內(nèi)，設(shè)置一套500kW,儲電容量為500kWh 的儲能電池組，采用DC-DC電源系統(tǒng)，在光伏子陣逆變器直流端和逆變器并聯(lián)，可直接為光伏子陣建立啟動電壓，保證系統(tǒng)的順利啟動。

五、市場推廣

通過該項目的實施，尼瑪縣人均用電量從2015年的18度電提升到600度電，極大地改善了藏族同胞的生活，為實現(xiàn)“十三五”末期全面脫貧、步入小康社會的目標(biāo)提供了能源保障。

該項目的成功運行經(jīng)驗表明，今后儲能系統(tǒng)在微電網(wǎng)、可再生能源平滑接入、負荷區(qū)削峰填谷、獨立海島、高原等應(yīng)用場景可以提供可靠保障，這開啟了儲能系統(tǒng)進入大規(guī)模商業(yè)化運營的新篇章。

全國儲能產(chǎn)業(yè)巡回調(diào)研團部分代表走進尼瑪儲能項目合影

后記：

本次活動得到山東圣陽電源股份有限公司大力支持。

山東圣陽電源股份有限公司(簡稱圣陽股份，股票代碼：002580)是國家高新技術(shù)企業(yè)。公司創(chuàng)建于1991年，2011年5月在深交所中小板上市。公司專業(yè)從事備用電源、儲能電源、動力電源、新能源系統(tǒng)集成等產(chǎn)品和服務(wù)的設(shè)計、開發(fā)和運營，是國際知名、國內(nèi)領(lǐng)先的綠色能源制造商。

圣陽電源秉承“集成—創(chuàng)生未來能源”的理念，面向電力供給的“發(fā)、輸、變、配、用”各環(huán)節(jié)，聚焦新能源平滑接入、應(yīng)急備電、調(diào)峰調(diào)頻、削峰填谷、微電網(wǎng)等對儲能系統(tǒng)的需求，以先進儲能技術(shù)為依托、以高效儲能系統(tǒng)為核心、以分布智能供電為方向，集成系統(tǒng)、協(xié)同創(chuàng)新、方案設(shè)計、工程施工，向客戶提供儲能系統(tǒng)解決方案。

圣陽電源作為中國可再生能源發(fā)展的積極推動者和重要踐行者，始終致力于為客戶提供安全、可靠、高效、經(jīng)濟和環(huán)保的綠色能源。2014年引進日本古河電池株式會社國際領(lǐng)先的鉛炭技術(shù)和產(chǎn)品設(shè)計、制造經(jīng)驗，推出的能量型FCP鉛炭儲能電池，深循環(huán)、長壽命、70%DOD循環(huán)壽命可達4200次以上,大幅降低了儲能電池度電成本，突破了我國儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的成本瓶頸，為儲能系統(tǒng)在可再生能源接入、用戶側(cè)分布式儲能、微電網(wǎng)中的規(guī)模化應(yīng)用提供了條件。

面對新的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)，圣陽電源將加快轉(zhuǎn)型升級，以客戶為中心，秉承“新能源、新技術(shù)、國際化、跨邊界”的發(fā)展戰(zhàn)略，發(fā)揚圣陽電源一體(儲能系統(tǒng)解決方案)兩翼(鉛炭電池、鋰電池)的綜合優(yōu)勢，以多元化的解決方案應(yīng)對能源互聯(lián)的多樣化需求。

圣陽電源先后在青海治多縣、曲麻萊、共和、浙江北麂島、上海、浙江上虞、廣東廣州、西藏尼瑪及印度尼西亞、英國、澳大利亞等地實施建設(shè)了大批光儲電站、微電網(wǎng)示范項目，積累了豐富的項目經(jīng)驗，獲得了行業(yè)及用戶的充分肯定和一致好評。

“2017年度第二期中國儲能產(chǎn)業(yè)巡回走訪調(diào)研”活動于9月上旬正式拉開帷幕，11月上旬結(jié)束。本次活動由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會與中國儲能網(wǎng)牽頭并組織，由中國能建集團江蘇電力設(shè)計院、威勝集團、華夏幸福、中國能建集團廣東電力設(shè)計院、中國能建集團西南設(shè)計院、南瑞繼保公司等單位大力支持。活動期間，調(diào)研團將在四川、青海、西藏、河北、江蘇、浙江、廣東、日本等國內(nèi)外儲能示范項目與領(lǐng)先企業(yè)開展深入調(diào)研，近距離了解企業(yè)需求，促進產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。

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