储能+港口运营!成本降低30%!
Nov 13, 2024
近日,荷兰Hollandse Kust Noord海上风电场首批浮动光伏组件已抵达阿姆斯特丹港,计划于2025年在风电场组装安装。
据了解,浮动太阳能系统是全球首个经过高浪验证的海上太阳能光伏发电系统,可承受13米高的波浪和110公里/小时飓风。同时,据了解,HKN项目整合了多种低碳技术,计划将浮动光伏设备与短期储能电池相结合。
说白了,这是“海上风电+海上光伏+电池储能+绿色制氢”的超级混合体。
事实上,这并不是第一个使用储能的港口。
2021年4月,国内首个岸电储能综合系统在江苏连云港建成并投入运行。
今年,浙江省首个低碳码头示范项目——国家电网宁波舟山港梅山风光储一体化项目也成功投运。
冷知识:什么是岸电?
要理解储能+港口模式,首先要知道“港口岸电”这个词。
要知道港口是用电大户。随着港口规模不断扩大,其电力消耗也越来越受到关注。港口主要电力负荷集中在大功率、长寿命设备上。
港口岸电是指港口设施和停泊船舶以电力为主要能源的绿色能源消费模式。主要分为港口油电和船舶岸电两种形式。其中,港口油改电就是将港口主要大型装卸机械设备,如岸吊、堆场龙门吊等原来以柴油机为动力的机械设备,改造为以电力为动力的电动机械设备。 。船舶岸电是指当船舶靠泊码头时,停止使用船上的燃油发电机,使用码头提供的供电系统为船舶供电。
我们这里主要讲的是船舶岸电。
船舶岸电系统主要由岸基供电系统、船岸连接系统和船载受电系统组成。简单来说,岸电接入过程就是将岸上的高压电源通过变压器转换成低压电,然后通过一系列设备连接到停靠的船舶上使用。以1KV电压为分界线,岸电系统分为高压岸电系统和低压岸电系统,不同国家和地区采用的电压等级不同。
随着“双碳”目标的提出,船舶岸电推广是大趋势。但随着船舶岸电的大规模应用,问题也随之出现。
港口电力设备日益增多的电力电子设备和大量的冲击负荷对配电网的电压质量提出了严峻的挑战,导致电压波动和闪变频繁,供配电网的效率大大降低。尤其是在燃油价格较低的情况下,岸电的经济优势并不明显,其发展因此受到诸多限制。
此时储能就派上用场了。
简单来说,它就像一个“巨型移动电源”,在低电价时期将电力储存在电池中,并在岸电需求高峰时释放出来。该技术不仅有效缓解电网峰谷矛盾,实现电力“削峰填谷”,而且进一步降低船舶使用岸电成本,为岸电广泛应用提供有力支撑,并促进港口更高效、更环保地利用能源。
储能+端口的优势是什么?
具体来说,储能+港口的优势还是非常突出。
1.提高电能质量和供电可靠性
平滑负荷波动:港口用电设备大量为电子化,存在冲击性负荷,会对配电网电压质量产生严重影响,造成电网电压波动、闪变。 储能系统可以平滑岸电、电压波动等尖峰负荷,直接过滤电网“噪音”,提高港口电网的电能质量。
备用电源:当端口供电网络供电不足或停电时,储能系统可作为备用电源,为端口提供可靠保护。避免了突然停电导致的船侧设备故障,提高了岸基供电系统的供电可靠性。
2.推进绿色港口建设
船舶在港口作业过程中,需要启动船上的辅助发电机发电以提供必要的电力,这会产生大量的有害物质。
有人曾测算,一艘中型集装箱船一天排放的PM2.5污染物相当于50万辆国四卡车每天的排放量,占船舶运营全过程污染物排放量的70%,造成港口污染。
利用岸电存储系统提供电力,可以替代船舶自带的辅助发电机,从而减少船舶停泊期间的碳排放,改善港口及所在城市的空气质量。
据数据显示,我国港口船舶辅助发电每年消耗燃油高达70万吨,辅助发电占港口碳排放总量的40%至70%,具体比例因类型而异的货物。想象一下,如果全部采用岸电替代辅助燃油发电,港口的环境污染将得到显着改善。预计年排放量中,氮氧化物至少减少47665吨,二氧化硫至少减少37800吨,可吸入颗粒物PM10至少减少2214吨。
更重要的是,储能+港口在一定程度上促进了新能源的消费。正如开头提到的,Hollandse Kust Noord海上风电场的“风+光+储能”发电系统可以充分利用港口的地理优势,利用海边的风能和太阳能发电,并向港区负载供电。同时,储能系统可以有效平滑太阳能发电、风力发电的功率波动,提高电网消纳新能源的能力。
3。实现经济效益
业界曾做过这样的测算。以平时停靠港口的标准货船为例,船上一般配备三台880千瓦的辅机。停靠在港口后,其中1到2个将被激活。连云港港停靠的货船辅机全年使用时间约2000小时,消耗重油、轻油等燃料约780吨,需要支出约396万元。
使用岸电可以大大节省能源成本。
据测算,连云港港9个泊位岸电使用单价为0.9元/千瓦时。岸电储能一体化系统投入运行后,岸电使用单价将下降至0.7元/千瓦时。与使用燃油相比,船舶靠泊期间的运营成本可降低30%左右。
具体来说,港口用电按峰谷电价收取。白天是电价高峰,负荷运行多在这个时段;夜间是谷地电价,负荷运行时间相对较短。储能系统可以在电价低时储存电力,电价高时释放电力供港口使用,实现峰谷电转移,为港口节省大量电费。
同时,港口主要电力负荷集中在大功率、长时间工作的设备上,制动时会产生大量电能。储能技术可以将这种制动能量回收并储存起来再利用,从而达到节能和改善电能质量的目的。