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      液流電池儲能電站降低土建造價的幾點分析

      發布時間:2020-12-10 09:52所屬分類:機電一體化加入收藏

      摘 要:文章通過分析液流電池儲能電站建設中土建成本構成,列舉出液流電池儲能電站的土建造價可合理降低的幾方面,為儲能電站節約總體建設成本起

        摘 要:文章通過分析液流電池儲能電站建設中土建成本構成,列舉出液流電池儲能電站的土建造價可合理降低的幾方面,為儲能電站節約總體建設成本起到一定的借鑒作用。

        關鍵詞:電池儲能;儲能容量;降低造價

      電池儲能

        1 概述

        近年來,電池儲能技術有了重大進展。電池儲能主要包括鉛酸電池、鈉硫電池、鋰離子電池和液流電池等,相比于物理儲能具備系統簡單、安裝便捷、運行方式靈活等優點,建設規模可以達到百千瓦~百兆瓦。即適用于電力系統分散式儲能,也適合于構建大規模電化學儲能電站,參與電力系統調峰調頻,是目前國內外電力系統儲能行業發展的焦點。

        其中,液流電池是通過可溶性電對在惰性電極上發生電化學反應而完成能量存儲與釋放的一類電池。與其他電池不同的是,其電解質(可溶性電對)是分別存放在2個不同的容器中,通過泵的驅動實現循環流動。由于其結構特點,液流電池的功率和容量相互獨立,可以根據需求分別調整系統的容量和功率的大小。此外,液態流動電解質使得液流電池響應時間極短。

        目前比較成熟的液流電池技術包括全釩液流電池、鋅溴液流電池、鐵鉻液流電池和多硫化物/溴液流電池。其中,全釩液流電池體系由澳大利亞新南威爾士大學于20世紀80年代提出,至今一直是世界各國研究的熱點,并且占據了大部分液流電池市場。目前,已經有兆瓦/兆瓦時級和超過兆瓦級的全釩液流電池組投入運營。

        本文所分析的電池儲能電站以全釩液流電池作為儲能調峰電站的儲能介質。首先,全釩液流電池相較于鉛酸電池,鈉硫電池,鋰電池等其它類型儲能系統,雖然安全性較高、生命周期性價比好,對環境相對友好,但是釩液罐重量大,體積較大,對于土建結構要求較高,也導致了全釩液流電池儲能電站相較于其它類型儲能電站占地面積廣,主要建筑規模大,使得土建造價在總工程中占比高。其次,電池儲能電站相較于其它工程建筑,有其獨特的行業特殊性,造價控制管理也較為復雜。所以如何有效控制電池儲能電站建設成本,對我國儲能行業的發展有著積極的意義。

        本文就合理降低全釩液流電池儲能調峰電站土建造價的幾點因素進行剖析,為儲能行業降低工程總造價提供參考。

        2 液流電池儲能電站土建造價的構成

        (1)主要生產工程:儲能車間、生產行政綜合樓、控制室、實驗室,熱網管道建筑,酸液事故儲存池等。

        (2)與站址有關的單項工程:交通運輸工程,地基處理,廠區、施工區土石方工程,臨時工程等。

        (3)其它費用:建設場地征用及清理費,項目建設管理費,項目建設技術服務費,生產準備費。

        3 液流電池儲能電站土建造價可合理降低的幾方面

        業主方通過全程參與設計方案的比選和評價,在滿足設計要求和安全性及可靠度要求的前提下,追求工程全壽命周期的造價最低。通過有效的提高資源使用效率、優化配置資源,提高社會效益和經濟效益。全站區生產建筑及輔助建筑盡量采用聯合建筑的設計方式,通過建筑設計優化,緊湊布置,減少建筑外墻和屋面工程,節約占地,減少能源及原材料消耗。

        3.1 主要生產工程以節約用地為原則

        降低工程造價第一步,從節約寶貴的土地資源開始。在不違背工藝流程,保障電站安全運行的前提下,全釩液流電池儲能站可采取以下節約用地的措施:

        (1)各建筑物、構筑物之間的距離在條件允許下均按《火力發電站設計技術規程》規定的最小距離建設。

        (2)建筑物集中布置,盡量合并,減少主要生產工程用地面積。

        建筑物在滿足工藝布置的基礎上,通過建筑設計優化,緊湊布置,控制層高,盡量減小建筑物的體型系數。如將儲能車間與生產行政綜合樓合并設置,可使建筑總體積大幅降低,一樓多能。以建設規模為200MWh的全釩液流電池儲能電站為例,儲能車間與生產行政綜合樓合并后,對控制室、實驗室進行優化調整,儲能車間采用單車間200MW綜合式布置形式,除變壓器事故油坑,所有廠區相關建構筑物都整合到儲能車間內。變壓器及GIS位于儲能車間一角。變壓器事故油坑考慮布置在綠化帶地下。可節約建筑土建面積近20%。

        (3)采用聯合建筑使建筑物向空中發展,如在屋頂設置設備平臺、隔聲屏等。將箱式變壓器置于儲能車間頂部、將配電裝置與變壓器上下布置成電氣綜合樓等。

        通過采取如上的節地措施,使站區用地大大減少,相應的站區道路面積、站區各種工藝管線長度、站區圍墻長度等均減少,從而初步降低土建造價。

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