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編者按：北京大學(xué)國際醫(yī)院引入約2.7MW智能微電網(wǎng)儲(chǔ)能電站，實(shí)現(xiàn)常規(guī)能源與新能源混合供給和削峰填谷、調(diào)頻、解決閃斷等問題，年節(jié)約電費(fèi)達(dá)16萬元。

北京大學(xué)國際醫(yī)院采用常規(guī)能源與新能源混合供給，包括光伏車棚、屋頂光伏分布式、燃?xì)夤┡ED照明等新能源。為響應(yīng)北京綠色建筑，倡導(dǎo)綠色能源、節(jié)能環(huán)保，所以引入智能微電網(wǎng)儲(chǔ)能電站，通過峰谷電價(jià)差進(jìn)行削峰填谷、調(diào)頻、解決閃斷，最大化實(shí)現(xiàn)節(jié)能收益。



電老虎一詞由來已久，在碧野 《擎電放光的人們》中有這樣的描述‘作為一個(gè)征服‘電老虎’的女電工，要勇敢。”由此可見電的威力和作用巨大。人們在享受電帶來便利的同時(shí)，也不得不面對電帶來的問題如：電產(chǎn)生時(shí)的污染、電的危險(xiǎn)性、電能的浪費(fèi)。醫(yī)院作為電力消耗的大戶，用電安全與節(jié)電是一個(gè)永恒的課題。

我院（北大國際醫(yī)院）為了提高用電安全、提高電能的利用效率及應(yīng)對用電高峰期的電力緊張問題，積極響應(yīng)國家節(jié)能減排的政策，勇于嘗試新技術(shù)的應(yīng)用。利用社會(huì)資本最終以能源管理合同形式簽訂了約2.7MW儲(chǔ)能電站項(xiàng)目。在項(xiàng)目簽訂前期，結(jié)合我院電力供給及用電情況，重點(diǎn)考量了儲(chǔ)能電站的安全體系及風(fēng)險(xiǎn)防控措施。

一、安全體系

儲(chǔ)能系統(tǒng)安全體系分為規(guī)范保障、電池安全保障、完善的輔助系統(tǒng)以及保險(xiǎn)保障等4個(gè)方面。

1、規(guī)范保障：目前儲(chǔ)能系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范較為完善，其中有國標(biāo)規(guī)范、能標(biāo)規(guī)范等，儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)均按照相關(guān)國標(biāo)、能標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試；

參考相關(guān)文件如下：

NB/T33016-2014 儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)測試規(guī)程

NB/T33015-2014 儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定

Q/GDW1564-2014 儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定

Q/GDW11220-2014 電池儲(chǔ)能電站設(shè)備及系統(tǒng)交接試驗(yàn)規(guī)程

2、電池安全保障：由于北大國際醫(yī)院儲(chǔ)能電站第一期給冷水機(jī)組及配套設(shè)備使用，因此采用鋰電池以適應(yīng)起動(dòng)電流大的現(xiàn)象。對于鋰電池要求進(jìn)行測試并提供國檢檢測報(bào)告:



3、完善的輔助系統(tǒng)：通過數(shù)據(jù)監(jiān)測、溫度控制、安防系統(tǒng)、消防系統(tǒng)輔助系統(tǒng)來完善提高儲(chǔ)能電站的被動(dòng)安全性。

3.1數(shù)據(jù)監(jiān)測：

Ø通過遠(yuǎn)程運(yùn)維云平臺(tái)可查看電池組的運(yùn)行參數(shù)，主要包括電池模塊、電池系統(tǒng)的電壓、溫度、電流、SOC、DOD，電池系統(tǒng)的能量/功率可調(diào)節(jié)深度等信息。

Ø可查看每臺(tái)變流器的運(yùn)行參數(shù)，如直流電壓、直流電流、直流功率、交流電壓、交流電流、變流器機(jī)內(nèi)溫度、時(shí)鐘、頻率、功率因數(shù)、當(dāng)前輸出（輸入）功率、日輸入電量、日輸出電量、累計(jì)輸入電量、累計(jì)輸出電量、日功率曲線等。

Ø監(jiān)控電池組和變流器的運(yùn)行狀態(tài)，采用聲光報(bào)警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故障，可查看故障原因及故障時(shí)間。

3.2溫度控制：溫度控制包含熱監(jiān)測、熱控制和熱保護(hù)系統(tǒng)。

其中熱監(jiān)測系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集電池簇中各測溫點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)并上傳給BCMS，BCMS處理后傳遞給BMS。

熱控制系統(tǒng)根據(jù)BMS的溫度數(shù)據(jù)與空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，精確調(diào)節(jié)溫度。

熱保護(hù)系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)的電池溫度進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)：當(dāng)溫度過高或溫升過快時(shí)及時(shí)中止運(yùn)行避免事故的發(fā)生。

采用主動(dòng)風(fēng)冷形式，利用空調(diào)系統(tǒng)+整體風(fēng)道+柜體內(nèi)部風(fēng)道結(jié)構(gòu)，匹配適當(dāng)風(fēng)扇，對儲(chǔ)能室內(nèi)部環(huán)境溫度、電池組工作溫度進(jìn)行主動(dòng)控制。應(yīng)用CFD仿真技術(shù)，對儲(chǔ)能電池組的熱管理設(shè)計(jì)分析匹配，確定單套儲(chǔ)能柜的熱管理加熱或冷卻功率，將系統(tǒng)電池溫差控制在4℃以內(nèi)。

3.3安防系統(tǒng)：

安防系統(tǒng)包含視頻監(jiān)控系統(tǒng)及安全報(bào)警系統(tǒng)。在儲(chǔ)能電氣間及電池間配有攝像頭，對儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。對非法侵入安全報(bào)警系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出聲光警示并通知后臺(tái)值班人員。

3.4消防系統(tǒng)：在項(xiàng)目前期積極按消防法規(guī)，在消防局進(jìn)行備案。

消防系統(tǒng)由煙霧傳感器、聲光報(bào)警器、溫度探測器、七氟丙烷滅火系統(tǒng)等部分組成。系統(tǒng)采用智能自動(dòng)控制啟動(dòng)方式，具備高可靠的消防防護(hù)措施，可以單獨(dú)對電池儲(chǔ)存房間進(jìn)行滅火。

設(shè)計(jì)依據(jù)：

《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50370-2005

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GBJ16-87

《柜式氣體滅火裝置》GB16670-2006

《潔凈氣體滅火系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)》NFPA2001

《氣體滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50263-2007

《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50116-98

4保險(xiǎn)保障：

我院要求儲(chǔ)能電站建設(shè)方對已投運(yùn)設(shè)備投有財(cái)產(chǎn)責(zé)任險(xiǎn)，責(zé)任險(xiǎn)涵蓋人、財(cái)、物等多個(gè)方面。對設(shè)備因意外產(chǎn)生的直接責(zé)任會(huì)通過建設(shè)方及保險(xiǎn)公司對我院損失進(jìn)行賠付，增加意外發(fā)生后的安全保障。

二、風(fēng)險(xiǎn)防控措施

儲(chǔ)能電站在運(yùn)行過程中還要考慮

1、向電網(wǎng)反送電；

2、儲(chǔ)能系統(tǒng)意外停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)防控。

1、向電網(wǎng)反送電：

我院儲(chǔ)能電站對接在變壓器低壓側(cè)，儲(chǔ)能系統(tǒng)在向400V母線放電時(shí)，要嚴(yán)格禁止向高壓側(cè)反送電，保障用電的可靠性。在變壓器進(jìn)線側(cè)安裝負(fù)荷監(jiān)測裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測變壓器的負(fù)荷狀態(tài)，儲(chǔ)能系統(tǒng)根據(jù)變壓器的負(fù)荷曲線實(shí)時(shí)調(diào)整放電功率，保障市電的供電電流始終處于大于0的狀態(tài)，避免向高壓側(cè)反送電。同時(shí)為確保負(fù)荷檢測裝置出現(xiàn)故障造成反送電，還采取以下措施

通訊中斷；儲(chǔ)能控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測通訊報(bào)文，當(dāng)出現(xiàn)心跳報(bào)文中斷或異常時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)立刻采取停機(jī)的措施。

數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；儲(chǔ)能控制系統(tǒng)對負(fù)荷采集裝置的傳遞報(bào)文有校核機(jī)制，當(dāng)出現(xiàn)校驗(yàn)不一致的情況時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整放電功率或采取停機(jī)措施。

數(shù)據(jù)偏差大；當(dāng)采集數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差較大的情況時(shí)，儲(chǔ)能控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)實(shí)采的電壓電流數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合判斷，適當(dāng)調(diào)整放電功率或采取停機(jī)措施。

2、儲(chǔ)能系統(tǒng)意外停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)防控：

儲(chǔ)能系統(tǒng)在運(yùn)行過程中有自我保護(hù)機(jī)制，當(dāng)監(jiān)測到有網(wǎng)絡(luò)惡意攻擊或者系統(tǒng)故障時(shí)，儲(chǔ)能控制系統(tǒng)會(huì)采取停機(jī)措施。停機(jī)措施包含：斷開與400V母線并網(wǎng)點(diǎn)的斷路器、PCS變流器停止運(yùn)行、EMS系統(tǒng)置停運(yùn)狀態(tài)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)處于離網(wǎng)狀態(tài)。

當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)生意外停機(jī)時(shí)，市電供電會(huì)自動(dòng)跟隨實(shí)際負(fù)荷，不會(huì)對正常供電產(chǎn)生任何的影響。

另外，儲(chǔ)能系統(tǒng)采取遠(yuǎn)程監(jiān)控及運(yùn)維系統(tǒng)，運(yùn)維人員進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生意外停機(jī)時(shí)，要求儲(chǔ)能電站運(yùn)維團(tuán)隊(duì)1小時(shí)內(nèi)到場進(jìn)行處理。

安全無小事，安全具有一票否決權(quán)。在建設(shè)前期我院就對儲(chǔ)能電站的安全體系及風(fēng)險(xiǎn)防控措施進(jìn)行了充分論證。

在充分論證儲(chǔ)能電站在我院電力系統(tǒng)中的運(yùn)用。結(jié)合我院電力系統(tǒng)，引入儲(chǔ)能環(huán)節(jié)后，可以有效地實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理，消除晝夜間峰谷電差，平滑負(fù)荷，不僅可以更有效地利用電力設(shè)備、降低供電成本，還可以促進(jìn)可再生能源的應(yīng)用，也可作為提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)的一種手段，改善電能質(zhì)量等方面有著重要的作用。

儲(chǔ)能同光伏發(fā)電的結(jié)合，我院前期已建有光伏發(fā)電站《0.58MW》。其與儲(chǔ)能電站結(jié)合使用可以起到平滑可再生能源發(fā)電出力、提高發(fā)電的可控性、增強(qiáng)可再生能源利用效率等作用。在市政電力故障不能供應(yīng)情況下，儲(chǔ)能電站、光伏發(fā)電結(jié)合應(yīng)急供電保障設(shè)備：柴油發(fā)電機(jī)、UPS、EPS等，可以大大提高我院供電的保障能力。

在經(jīng)濟(jì)方面儲(chǔ)能電站采用能源管理合同形式，利用閑置空間建設(shè)無需我院投入資金。安裝儲(chǔ)能電站，在谷時(shí)段（電池）儲(chǔ)存電能，高峰時(shí)段向用電負(fù)荷供電，利用“峰谷電價(jià)差”降低電力用戶的電費(fèi)，以我院一期儲(chǔ)能電站為例預(yù)計(jì)每年可節(jié)約電費(fèi)：16萬元。

針對醫(yī)院用電安全等級(jí)較高的情況，我們可以多角度，全方位的細(xì)致論證儲(chǔ)能電站的安全性、可靠性、可行性。結(jié)合自身電力系統(tǒng)特點(diǎn)采用局部非醫(yī)療重點(diǎn)區(qū)域?qū)嵭械姆桨?，充分利用社?huì)資本進(jìn)行大膽嘗試。在測試成功的前提下積極實(shí)施，為國家，為我們的藍(lán)天，為醫(yī)院平穩(wěn)運(yùn)行做出努力。

原標(biāo)題：北大國際醫(yī)院儲(chǔ)能電站的應(yīng)用 年節(jié)約電費(fèi)16萬元