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储能电站设计规范

来源:动视网 责编:小OO 时间:2025-10-02 21:16:44
文档

储能电站设计规范

UDC中华人民共和国国家标准GBPGBXXXX–201X电化学储能电站设计规范Designcodeforbatteryenergystoragestation(征求意见稿)2012-××-××发布2012-××-××实施中华人民共和国建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布前言本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发的通知》(建标〔2012〕5号)要求,由南方电网调峰调频发电公司同有关单位共同编制完成。本规范在编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,认真总结我国储能电站建设经验,借鉴
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导读UDC中华人民共和国国家标准GBPGBXXXX–201X电化学储能电站设计规范Designcodeforbatteryenergystoragestation(征求意见稿)2012-××-××发布2012-××-××实施中华人民共和国建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布前言本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发的通知》(建标〔2012〕5号)要求,由南方电网调峰调频发电公司同有关单位共同编制完成。本规范在编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,认真总结我国储能电站建设经验,借鉴
UDC

中华人民共和国国家标准   GB

P                                GB XXXX – 201X

                                                  

电化学储能电站设计规范

Design code for battery energy storage station

(征求意见稿)

2012-××-××  发布                             2012-××-××  实施

中  华  人  民  共  和  国  建  设  部

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局      联合发布

前言

本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发<2012年工程建设标准规范制定、修订计划>的通知》(建标〔2012〕5号)要求,由南方电网调峰调频发电公司同有关单位共同编制完成。

本规范在编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,认真总结我国储能电站建设经验,借鉴了国内已有的相关企业标准和国外发达工业国家的相关标准,先后完成了初稿、征求意见稿、送审稿和报批稿等阶段,最后经有关部门审查定稿。

本规范共分十五章,主要内容包括:电化学储能电站分类、基本规定、站址选择、站区规划和总布置、储能系统、电气一次、系统及电气二次、土建、采暖通风与空气调节、给排水、消防、环境保护和水土保持等。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。

本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国电力企业联合会负责日常管理工作,南方电网调峰调频公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中,请各单位注意总结经验,积累资料,随时将有关意见和有关资料寄送至南方电网调峰调频公司(地址:,邮政编码:,E-mail:),以供今后修订时参考。

本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人员名单:

主编单位:

参编单位:

主要起草人:

主要审查人员:

目  次

Contents

1. 总则

1.0.1 为使电化学储能电站设计工作贯彻执行国家有关方针,统一技术要求,做到安全可靠、技术先进、经济合理,制定本规范。

1.0.2 本规范适用于百千瓦级及以上电化学储能电站新建、扩建或改建工程的设计。

1.0.3 电化学储能电站的设计应符合以下基本原则:

1 贯彻国家法律、法规,符合地区电网发展规划的要求;

2 符合技术发展方向和产业发展方向要求;

3 符合消防、环境保护的要求;

4 积极稳妥采用新技术、新设备、新材料,促进技术创新。

1.0.4 电化学储能电站的设计除应遵守本规范外,还应符合国家现行的有关标准、规范的规定。

2. 术语和符号

2.0.1  电化学储能电站 Battery Energy Storage Station,简称BESS

以电化学电池为能量存取载体,通过功率变换系统进行充放电,可与电网实现有功和无功能量交换的电站,主要包含电化学电池、功率变换系统、变压器、开关、保护控制设备和建构筑物等。

2.0.2  储能分系统 Energy Storage Subsystem

电化学储能电站中以能量存取及功率变换装置为单元划分为若干个系统,称为储能分系统。每个储能分系统由功率变换系统、电池分系统、电池管理系统等组成。

2.0.3  功率变换系统 Power Conversion System,简称PCS

实现电化学电池与交流电网之间双向功率变换的装置,其核心部分是由电力电子器件组成的换流器。

2.0.4  电池分系统 Battery Subsystem

在储能分系统中,与功率变换系统相连,由多个电池串、并联组成,可由功率变换系统整体控制功率输入输出的系统。

2.0.5  电池管理系统 Battery Management System,简称BMS

由电子设备及控制管理软件构成的实时监测与管理系统,对电池分系统的电池状态进行在线量测、量化分析及信息传递;对电池进行安全管理;对电池可能出现的故障进行报警和应急保护处理;对电池的运行进行安全和优化控制,保证电池安全、可靠、稳定的运行。

3. 基本规定

3.0.1  电化学储能电站的功率及能量存储容量、接入电压等级应就地满足服务对象的功能定位需求。

3.0.2  电化学储能电站稳态、暂态响应性能应满足服务对象的功能定位需求。

3.0.3  电化学储能电站应能实现站内无功就地平衡,满足站内无功需求。

3.0.4  电化学储能电站接入电网,不应对电网安全运行产生不良影响。

3.0.5  电化学储能电站接入电网公共连接点电能质量应符合现行国家标准《电能质量  公用电网谐波》GB 14549、《电能质量  电力系统频率偏差》GB 15945、《电能质量  供电电压偏差》GB 12325、《电能质量  三相电压不平衡》GB 15543和《电能质量  电压波动和闪变》GB 12326的规定。

3.0.6  电化学储能电站接入电网,向电网馈送的直流电流分量不应超过其交流额定值的0.5%。

3.0.7  电化学储能电站的接地方式不应抬高接入电网点的过电压水平和影响原有电网的接地故障保护配合设置。

4. 电化学储能电站分类

4.0.1  电化学储能电站按采用的电池类型可分为铅酸电池、钠硫电池、液流电池、锂离子电池和混合型电化学储能等。

4.0.2  储能电站根据其服务对象可分为发电侧、输电侧、配电侧、用户侧四类:

1  发电侧储能,服务于风电、光伏等可再生能源接入,用于平滑其功率出力波动、跟踪发电计划出力、能量存储及移时利用等,降低功率波动对电网的影响,增强电网的接纳能力。

2  输电侧储能,服务于输电网络,用于系统调频、调峰、调压、旋转备用等,提高系统稳定性和运行控制能力。

3  配电侧储能,服务于配电网络,用于削峰填谷,延缓电网升级扩容,提高配网电能质量和供电可靠性等。

4  用户侧储能,服务于终端用户,如工业用户、商业用户、社区等,用于配合分布式电源接入、负荷削节、备用电源、改善电能质量等。

4.0.3  电化学储能电站规模按照容量可分为大型、中型和小型三类:

1 大型储能电站容量大于等于3MW。

2 中型储能电站容量大于等于500kW且小于3MW。

3 小型储能电站容量小于500kW。

5. 站址选择

5.0.1  电化学储能电站的站址选择,应根据电力系统规划设计的网络结构、负荷分布、服务对象位置、城乡规划、征地拆迁的要求进行,通过技术经济比较和经济效益分析,选择最佳的站址方案。

5.0.2  站址选择时,应注意节约用地,合理使用土地。尽量利用荒地、劣地,不占或少占耕地和经济效益高的土地。

5.0.3  站址不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所,当无法远离时,不应设在污染源盛行风向的下风侧。

5.0.4  站址不应设在有爆炸危险环境中,且不宜设在有火灾危险环境中。当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058的规定。

5.0.5  站址应具有适宜的地质、地形条件,应避开滑坡、泥石流、塌陷区和地震断裂带等不良地质构造。宜避开溶洞、采空区、明和暗的河塘、岸边冲刷区、易发生滚石的地段,尽量避免或减少破坏林木和环境自然地貌。

5.0.6  站址应避让重点保护的自然区和人文遗址,不压覆矿产资源,否则应征得有关部门的书面同意。

5.0.7  站址选择应满足防洪及防涝的要求,否则应采取防洪及防涝措施。储能电站站址场地设计标高应高于频率为2%的洪水水位或历史最高内涝水位。

5.0.8  站址周边应有满足电化学储能电站施工及站用电外接电源要求的可靠电源。

6. 站区规划和总布置

6.0.1  电化学储能电站应统筹规划、预留发展用地,并按最终规模分期或一次性征地,分期建设。总体规划应与当地的城镇规划或工业区规划相协调,宜充分利用就近的交通、给排水及防洪等公用设施。

6.0.2  防洪、抗震设防地区的电化学储能电站,应根据地质、地形等因素,将主要的生产建构筑物布置在相对有利的地段。

6.0.3  电化学储能电站各建、构筑物的火灾危险类别及其最低耐火等级不应低于表6.0.1 的规定。各建、构筑物整体及部件的设计,除达到使用功能外,尚应符合防火方面的有关规定。

表6.0.1  建、构筑物的火灾危险性分类及其耐火等级

序 号

建、构筑物名称火灾危险性类别最低耐火等级
1主控通信楼二级
2继电器室二级
3屋内、外配电装置
每台设备充油量60kg以上

二级
每台设备充油量60kg及以下

二级
4无含油电气设备二级
5屋内、外电化学储能电池二级
注:1  除本表规定的建、构筑物外,其他建、构筑物的火灾危险性及耐火等级应符合现行的国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定。

    2  主控通信楼、继电器室当不采取防止电缆着火后延燃的措施时,火灾危险性应为丙类。

    3  当不同使用用途的部分布置在一幢建筑物或联合建筑物内时,则其建筑物的火灾危险性分类及其耐火等级除另有防火隔离措施外,应按火灾危险性类别高者选用。

6.0.4  电化学储能电站内建、构筑物的最小间距不应小于表6.0.4的规定。

表6.0.4  储能电站建、构筑物的最小间距(m)

建、构筑物名称丙、丁、戊类

生产建筑

生活建筑站内道路(路边)围墙
耐火等级耐火等级
一、二级三级一、二级三级
丙、丁、戊类生产建筑耐火

等级

一、二级101210— 无出口时1.5;有出口,但无车道时3.0;有出口,有引道时6~8。
三级12141214
生活

建筑

耐火等级一、二级101267无出口时1.5;

有出口时3.0。

三级121478
围墙1
   注:1  建、构筑物防火间距应按相邻两建、构筑物外墙的最近距离计算,如外墙有凸出的燃烧构件时,则应从其凸出部分外缘算起。

       2  两座建筑相邻两面的外墙为非燃烧体且无门窗洞口、无外露的燃烧屋檐,其防火间距可按本表减少25%   

       3  两座建筑相邻且较高一面的外墙如为防火墙时,其防火间距不限,但两座建筑门窗之间的净距不应小于5m。

       4  表内未规定的最小间距为“—”者,该间距可根据工艺布置需要确定。围墙与丙、丁、戊类生产建筑或与站内生活建筑的间距,在满足消防要求的前提下可不限。

       5  无油设备不考虑间距。

6.0.5  站区竖向布置宜合理利用自然地形,因地制宜确定竖向布置形式。

6.0.6  储能电站竖向设计应与站外已有和规划的道路、排水系统、周围场地标高等相协调。

6.0.7  位于膨胀土地区的储能电站,其竖向布置宜保持自然地形,避免大挖大填;位于湿陷性黄土地区的山前斜坡地带的储能电站,站区宜沿自然等高线布置。

7. 储能系统

7.1 储能分系统

7.1.1  储能分系统应根据储能电站容量、接入电压等级、服务对象需求、PCS和电池的技术成熟度设计。

7.1.2  电池分系统的成组方式及其连接拓扑应与PCS的拓扑结构相匹配。

7.1.3  电池分系统的电池裕度配置应考虑电池的寿命特性、充放电特性及最佳充放电区间,并充分考虑经济性。

7.1.4  储能分系统应选择节能、环保、高效、少维护型设备。

7.2 功率变换系统

7.2.1  PCS选型应与储能分系统性能要求相匹配。

7.2.2  PCS宜采用整流、逆变一体化的设备。

7.2.3  PCS应具备无功调节能力,满足站内无功需求。

7.2.4  PCS交流侧电压、电能质量应满足接入位置的电压、电能质量要求。

7.2.5  PCS直流侧电压、电能质量应符合电池分系统的需求。

7.2.6  PCS选型应考虑不同运行工况时的效率变化。

7.2.7  PCS应具备完备的保护、控制功能,满足储能电站、储能分系统、电池分系统的需求。PCS应具有下列功能配置:

1  PCS 应配置控制元件,与BMS及监控系统配合,完成装置运行状态及控制模式切换。

2  PCS应配置硬件故障保护和软件保护,确保在各种故障情况下的系统安全。

7.3 电池及电池管理系统

7.3.1  电池应选择安全、可靠、环保型电池。

7.3.2  电池性能应满足储能分系统需求,电池选型应与电池分系统性能要求相匹配。

7.3.3  电池分系统电压应与PCS直流侧电压相匹配,应兼顾电池的特性和耐压水平。

7.3.4  电池容量应与储能分系统容量、能量需求相匹配,宜控制电池并联个数。

7.3.5  电池宜采用模块化设计。

7.3.6  电池分系统应考虑完备的安全防护设计。

7.3.7  电池分系统应配置具备完备的保护、控制功能的BMS。BMS应具有下列功能配置:

1  BMS应配置监视监测电路,全面监视监测电池的运行状态。

2  BMS应能对电池分系统进行可靠保护,包括配置过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护等。

3  BMS应能可靠反馈电池分系统的运行状态,配合PCS及监控系统完成储能系统的监控及保护。

7.4 储能系统布置

7.4.1  储能系统布置应遵循安全、可靠、适用的原则,便于安装、操作、搬运、检修和调试,预留分期扩建条件。

7.4.2  储能系统的布置型式,应根据安装地点的环境条件、设备性能要求和当地实践经验选择。

7.4.3  户外布置的储能系统,设备的防污、防风沙、防湿热、防严寒等性能应与当地的环境条件相适应。

7.4.4  户内布置的储能分系统应设置防止凝露引起事故的安全措施。

7.4.5  储能分系统布置宜采用标准柜式,也可采用框架式。站内PCS尺寸宜保持一致,站内柜体电池柜尺寸宜保持一致。储能分系统布置应满足下列要求:

1  储能分系统布置,在其四周或一侧应设置维护通道,其宽度(净距)不应小于1200mm。

2  当储能分系统采用柜式结构双排布置时,相互之间的维护通道宜按单侧门宽加800mm设计,最小宽度不应小于1200mm。

7.4.6  PCS在站内布置应有利于通风和散热。

7.4.7  电池分系统的布置应充分考虑电池的防火、通风需求。

7.4.8  BMS宜与电池分系统就近布置。

8. 电气一次

8.1 电气主接线

8.1.1  储能电站的电气主接线应根据储能电站的电压等级、规划容量、线路和变压器连接元件总数、储能单元设备特点等条件确定,并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。

8.1.2  根据系统及电站对主接线可靠性及运行方式的不同要求,储能电站高压侧可采用单母线、单母线分段、线路变压器组、桥形等简单接线形式。当储能电站经双回路接入系统时,宜采用单母线分段接线。

8.2 电气设备选择

8.2.1  储能电站电气设备性能应满足储能电站各种运行方式的要求。

8.2.2  储能电站电气设备和导体选择应符合国家现行标准《3~110kV高压配电装置设计规范》GB50060和《导体和电器选择设计技术规定》DL/T 5222的规定。对于10kV及以下储能电站还应满足现行国家标准《10kV及以下变电所设计规范》GB50053的规定。

8.3 电气设备布置

8.3.1  储能电站电气设备布置应结合接线方式、设备型式及储能电站总体布置综合因素确定。

8.3.2  储能电站电气设备布置应符合现行国家标准《3~110kV高压配电装置设计规范》GB50060的规定。对于10kV及以下储能电站布置还应符合现行国家标准《10kV及以下变电所设计规范》GB50053的规定。

8.4 站用电源及照明

8.4.1  储能电站站用电源配置应根据储能电站的功能定位、重要性、可靠性要求等条件确定,可采用站内单回路供电、站内双回路供电和站内外各1回路的双回路供电。采用双回路供电时,宜互为备用。

8.4.2  储能电站站用电的设计,应符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB50054的规定。

8.4.3  储能电站电气照明的设计,应符合现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034和《室外作业场地照明设计标准》GB50582的规定。

8.4.4  储能电站照明设备安全性应符合现行国家标准《国家电气设备安全技术规范》GB19517的规定;灯具与高压带电体间的安全距离应满足电力行业标准《电力建设安全工作规程(变电所部分)》DL5009.3的要求。

8.4.5 酸性电池室内的照明,应采用防爆型照明器,不应在电池室内装设开关熔断器和插座等可能产生火花的电器。

8.5 过电压和绝缘配合及防雷接地

8.5.1  储能电站过电压保护和绝缘配合的设计,应符合电力行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620的规定。

8.5.2  储能电站建筑物防雷设计,应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057的规定。

8.5.3  储能电站接地的设计,应符合现行国家标准《交流电气装置的接地设计规范》GB 50065的规定。

8.6 电缆选择与敷设

8.6.1  储能电站电缆选择与敷设的设计,应符合现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB50217的规定。

8.6.2  液流电池的电池分系统的电缆进、出线宜由上端引出,宜采用电缆桥架敷设。

8.6.3  消防水泵及蓄电池直流电源等重要回路电缆宜采用B类阻燃电缆。

9. 系统及电气二次

 

9.1 继电保护及安全自动化装置

9.1.1  继电保护及安全自动化装置配置应满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求,继电保护装置宜采用成熟可靠的微机保护装置。

9.1.2  继电保护及安全自动化装置设计应满足电力网络结构、储能电站电气主接线的要求,并考虑电力系统和储能电站运行方式的灵活性。

9.1.3  继电保护和安全自动装置的设计,应符合现行国家标准《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T14285的有关规定。

9.2 通信

9.2.1储能电站宜具备与上级管理监控系统之间进行数据通信的能力。储能电站系统通信应满足管理监控、数据通信等业务对通道及通信速率的要求。

9.2.2储能电站应根据地区通信网现状结合地区电力系统通信规划确定系统通信方式,优先采用光纤通信,当光纤接入存在困难时,可选用公网通信、专网通信、卫星通信等。

9.2.3 通信系统宜具有可扩展性,方便未来新的通讯信息和接口元件的接入。

9.2.4 通信系统的业务承载应符合电力二次系统安全防护有关规定。

9.3 监控系统

9.3.1  储能电站应采用监控系统。

9.3.2  监控系统应能实现对储能电站可靠、合理、完善的监视、测量、控制,并具备遥测、遥信、遥调、遥控等远动功能。

9.3.3  监控系统可由站控层、间隔层和网络设备等构成,并用分层、分布、开放式网络系统实现连接。

9.3.4  监控系统站控层和间隔层设备宜分别按远景规模和实际建设规模配置。

9.3.5  监控系统通信网络宜采用以太网。

9.3.6  监控系统应设置时钟同步系统,其同步脉冲输出接口及数字接口应满足系统配置要求。

9.3.7  监控系统应具有与相关系统进行数据交换的接口。

9.4 电能计量

9.4.1  储能电站应采用结构模块化、测量组合化、高精度电子型电能量计量表计。

9.4.2  电能计量装置分类及准确度选择应符合电力行业标准《电能计量装置技术管理规程》DL/T 448的规定。

9.4.3  电能量计量表计应具备双向有功和四象限无功计量功能、事件记录功能。

9.4.4  电能量计量表计应具备RS485或RS232通讯接口,其通信规约应符合电力行业标准《多功能电能表通讯规约》DL/T5的规定。

9.5 二次设备布置

9.5.1  二次设备布置应根据储能电站的运行管理模式及特点确定:

1  当储能电站按有人值班或少人值班运行管理模式建设时,可分别设主控制室和继电器室;二次设备宜结合配电装置型式采取集中或分散布置方式。

2  当储能电站按无人值班运行管理模式建设时,宜同室布置计算机监控系统设备和继电保护设备;二次设备宜结合配电装置型式采取集中或分散布置方式。

9.5.2  主控制室的位置选择应满足便于巡视和观察屋外主要设备、节省控制电缆、噪声干扰小和有较好的朝向等要求。

9.5.3  主控制室宜按规划建设规模在储能电站的第一期工程中一次建成。

9.5.4  主控制室及继电器室的设计和布置应符合监控系统、继电保护设备的抗电磁干扰能力要求。

9.6 直流及交流不停电电源系统

9.6.1  储能电站宜设置直流系统,向站内监控系统、继电保护、自动装置等负荷和交流不间断电源、断路器操作机构以及直流事故照明等负荷供电。

9.6.2  储能电站直流系统的设计,应符合电力行业标准《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044的规定。

9.6.3  储能电站宜设置交流不停电电源系统,满足全站监控系统、消防等重要负荷供电的要求。交流不停电电源宜采用站内直流系统供电。

9.6.4  储能电站监控系统的电源应安全可靠。监控系统站控层宜采用交流不停电电源供电,间隔层设备宜由直流系统供电。

9.7 视频安全监控系统

9.7.1  电化学储能电站视频安全监控系统配置应根据其规模、重要等级以及安全管理要求确定。大型电化学储能电站应设置视频安全监控系统,中、小型电化学储能电站可适当简化。

9.7.2  视频安全监控系统应分别按照有、无人值班管理要求布置摄像监视点,宜具备与站内事件、设备操控、事故处理、消防报警、照明控制协同联动功能,并可实现就地、远程视频巡检、红外测温巡检及视频工作指导功能。

9.7.3  视频安全监控系统应与储能电站内监控系统通信,并可通过专用数字通道实现远方遥视和监控。

9.7.4  视频安全监控系统可接受站内时钟同步系统对时,保证系统时间的一致性。

10. 土建

10.1 一般规定

10.1.1  建、构筑物的设计应做到统一规划、造型协调、结构合理、整体性好、生产及生活方便,便于施工及维护。主控通信楼等主要建筑物宜按规划要求一次建成。

10.1.2  站内道路布置除满足运输、检修、设备安装要求外,还应符合安全、消防的有关规定。

10.1.3  储能电站的管、沟道布置应按最终规模统筹规划,管、沟道之间及其与建、构筑物之间在平面与竖向上相互协调,近远期结合,合理布置,便于扩建。

10.1.4 沟、隧道应设置伸缩缝,当位于寒冷及严寒地区时应采取防冻害措施。

10.1.5 室外电缆沟侧壁宜高出地面0.1~0.15m。沟道排水应通畅,设置排水坡度,并应有排水措施。

10.2 建筑

10.2.1储能电站的建筑物除应满足运行管理及设备工艺要求外,还应满足当地规划、环保、节能等方面要求,并应于周围环境协调。

10.2.2 应合理对站区建筑物进行规划,有效控制建筑面积,提高建筑面积利用系数,尽量采用联合建筑,节省建筑占地。

10.2.3 屋面防水应根据建筑物的性质、重要程度、使用功能要求采取相应的防水等级。对布置有重要电气设备、电化学储能电池的建筑物屋面防水采用II级,其他屋面采用III级。

10.2.4 电化学储能电池室内的地面、顶棚、门窗、外露金属零件等应根据电池的性质采取相应的防酸措施。

10.2.5 电化学储能电池室应避免阳光直射,外墙窗应采取有效措施防阳光直射。

10.3 结构

10.3.1  电化学储能电站的主控通信楼、配电装置楼、电化学储能电池室等主要建筑设计使用年限为50年,建筑结构安全等级为二级。重要的大型电化学储能电站的主要建筑抗震设防类别为乙类,其余建筑抗震设防类别为丙类。

10.3.2  电化学储能电站建、构筑物的承载力、稳定、变形、抗裂、抗震及耐久性等,应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009、《建筑地基基础设计规范》GB50007、《混凝土结构设计规范》GB50010、《建筑抗震设计规范》GB50011、《钢结构设计规范》GB50017等的规定。

10.3.3  建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载(效应)组合,并应取各自的最不利的效应组合进行设计。

11. 采暖通风与空气调节

11.0.1  储能电站的供暖、通风与空气调节设计应符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019及《建筑设计防火规范》GB50016的规定。

11.0.2  位于严寒地区或寒冷地区的储能电站,应设置供暖设施,应优先采用集中供暖;其他地区可根据工艺与设备需要设置供暖设施。

11.0.3  储能电池室应保持良好的通风,免维护式电池室应设置换气次数每小时不小于3次的通风系统,液流电池室应设置换气次数每小时不小于6次的通风系统,通风机应为防爆风机。

11.0.4  储能电池室夏季设计温度应由工艺要求确定,如无特殊要求,夏季室内设计温度不宜高于30℃,冬季室内设计温度不宜低于15℃。空调设备应为防爆空调。

11.0.5  储能电站内的二次设备室及其他工艺、设备要求的房间宜设置空气调节系统。空调房间的室内温、湿度应满足工艺要求,工艺无特殊要求时,夏季设计温度为26~28℃,冬季设计温度为18~20℃,相对湿度不宜高于70%。

11.0.6  储能电站内的配电装置室夏季室内温度不宜高于40℃,通风系统进排风设计温差不应超过15℃。

11.0.7  电气设备房间内不应布置有压的热水管、蒸气管道或空调水管。

12. 给排水

12.0.1  给水和排水设计应符合《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定。

12.0.2  供水水源应根据供水条件综合比较确定,应优先选用已建供水管网供水。

12.0.3  生活用水水质应符合《生活饮用水卫生标准》GB5749的规定。

12.0.4  站区雨水、生活排水、生产废水宜采用分流制。

12.0.5  站内生活排水、生产废水应处理符合相关标准后排放或站内回用。

12.0.6  室内给排水管道不应布置在除电缆房间外的电气设备房间,防酸电池室排水管道应采用耐酸材料。

13. 消防

13.1 一般规定

13.1.1电化学储能电站的消防设计,应贯彻“预防为主,防消结合”的方针,防治和减少火灾危害,保障人身和财产安全。

13.1.2 电化学储能电站的建筑物的消防设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。

13.2 消防给水和灭火设施

13.2.1  电化学储能电站内建筑物满足耐火等级不低于二级,体积不超过3000m3,且火灾危险性为戊类时,可不设消防给水。否则应设置消防给水系统,消防水源应有可靠保证。

13.2.2  储能电站消防给水系统的设计应符合《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定,同一时间内的火灾次数应按一次确定。

13.2.3  储能电站内建筑物满足下列条件时可不设室内消火栓:

1  耐火等级为一、二级且可燃物较少的丁、戊类建筑物。

2  耐火等级为三、四级且建筑物体积不超过3000m3的丁类建筑物和建筑物体积不超过5000m3的戊类建筑物。

3  室内设有生产、生活给水管道,室外消防用水取自贮水池且建筑物体积不超过5000m3的建筑物。

13.2.4  电站消防给水量应按火灾时最大一次室内和室外消防用水量之和计算。消防水池有效容量应满足最大一次用水量火灾时由消防水池供水部分的容量。

13.2.5  储能电站建筑物灭火器配置应符合《建筑灭火器配置设计规范》GB50140的有关规定。电池室危险等级均为严重危险级,火灾种类按以下原则划分:钠硫电池及锂电池为E(D)类火灾;全钒液流电池为E类火灾。

13.2.6  钠硫电池及锂电池电池室应配置砂池,单个砂池容量不应小于1m3,最大保护距离为30m。

13.3 建筑防火

13.3.1  电化学储能电池室的门应向疏散方向开启。当门外为公共走道或其他建筑物的房间时,钠硫电池室、锂离子电池室门应采用甲级防火门,其它类型的电池室门应采用乙级防火门。

13.3.2  电化学储能电站的电缆井、管道井、通风井等竖向井道应分别布置,其井壁应为耐火极限不低于1.00h的不燃烧体,井壁上的检查门采用丙级防火门。电缆井、管道井应在每层楼板处采用防火封堵材料封堵。

13.3.3 电化学储能电池室与其它房间或走道之间的隔墙应按防火墙设计,其它建筑构件的燃烧性能和耐火极限应满足现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016中相应等级的有关规定。

13.3.4    当钠硫电池室、锂离子电池室的内隔墙设置观察窗时,该窗应为固定的或火灾时能自动关闭的甲级防火窗。

13.3.5  继电器室、配电装置室、通信机房等防火设计按现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229相关要求执行。

13.4 暖通消防

13.4.1  电化学储能电站采暖区域内严禁采用明火取暖。

13.4.2  当发生火灾时,通风及空调系统应能自动停止运行。

13.5 火灾探测及消防报警

13.5.1  电化学储能电站应在火灾易发生部位根据安装部位的特点设置火灾探测器,并应符合现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229的有关规定。

13.5.2  火灾探测及消防报警的设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB501116的规定。

14. 环境保护和水土保持

14.1 一般规定

14.1.1  储能电站的站址选择,应符合国家环境保护、水土保持和生态环境保护的有关法律法规的要求。

14.1.2  储能电站的设计中应对废水、噪声等污染因子采取必要的防治措施,减少其对周围环境的影响。

14.3.4  储能电站的电磁防护设计,应符合现行国家标准《电磁辐射防护规定》GB8702的规定。

14.2 环境保护

14.2.1储能电站的废水、污水应分类收集、输送和处理;对外排放的水质应符合现行国家标准《污水综合排放标准》GB78的规定。向水体排水需符合受纳水体的水域功能及纳污能力条件的要求,防止排水污染受纳水体。

14.2.2储能电站的生活污水,应处理达标后复用或排放。位于城市的储能电站,生活污水可排入城市污水系统,其水质应符合《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082的要求。

14.3 水土保持

14.3.1  储能电站的选址、设计和建设各阶段应解决水土保持问题,对可能产生水土流失的,必须采取防治水土流失的措施。

14.3.2  储能电站的水土保持应结合工程设计采取临时弃土的防护、挡土墙、护坡设计及风沙区的防沙固沙等工程措施。

15. 劳动安全和职业卫生

15.0.1储能电站的设计必须执行国家规定的有关劳动安全和职业卫生的法律、法规、标准及规定,并应贯彻执行“安全第一,预防为主”的方针。

15.0.2 劳动安全和职业卫生的设计应落实在工程设计中,各项措施应符合现行的有关标准、规范和规定。

15.0.3 电化学储能电站的生产场所和附属建筑、生活建筑和易燃、易爆的危险场所以及地下建筑物的防火分区、防火隔断、防火间距、安全疏散和消防通道的设计,应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的规定。

15.0.4电化学储能电站的安全疏散设施应有充足的照明和明显的疏散指示标志。

15.0.5 电化学储能电池室等有爆炸危险的设备房应有防爆保护措施。防爆设计应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058和《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》等的规定。

15.0.6 在建筑物内部配置防毒及防化学伤害的灭火器时,应有安全防护设施。

15.0.7 抗震设防烈度大于或等于7度的地区,电池应设置抗震加固设施。

本规范用词说明

1  为便于在执行本标准(规范、规程)条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1) 表示很严格,非这样做不可的用词:

正面词采用“必须”;

反面词采用“严禁”。

2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:

正面词采用“应”;

反面词采用“不应”或“不得”。

3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:

正面词采用“宜”;

反面词采用“不宜”。

4) 表示有选择,在一定条件下可这样做的用词:

采用“可”。

2  条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

1.《10kV及以下变电所设计规范》GB 50053

2.《35~110kV变电所设计规范》GB 50059

3.《3~110kV高压配电装置设计规范》GB 50060

4.《导体和电器选择设计技术规定》DL/T 5222

5.《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T 620

6.《低压配电设计规范》GB 50054

7.《建筑照明设计标准》GB 50034

8.《室外作业场地照明设计标准》 GB 50582

9.《国家电气设备安全技术规范》GB 19517

10.《电力建设安全工作规程(变电所部分)》DL 5009.3

11.《交流电气装置的接地设计规范》GB 50065

12.《建筑物防雷设计规范》GB 50057

13.《电力工程电缆设计规范》GB 50217

14.《继电保护和安全自动装置技术规程》GB 14285

15.《电能计量装置技术管理规程》DL/T 448

16.《多功能电能表通讯规约》DL/T 5

17.《火灾自动报警系统设计规范》GB 501116

18.《建筑结构荷载规范》GB 50009

19.《建筑地基基础设计规范》GB 50007

20.《混凝土结构设计规范》GB 50010

21.《建筑抗震设计规范》GB 50011

22.《钢结构设计规范》GB 50017

23.《建筑设计防火规范》GB 50016

24.《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140

25.《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019

26.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058

27.《污水综合排放标准》GB 78

28.《污水排入城市下水道水质标准》CJ 3082

条文说明

1. 总则

1.0.2  近年来,以钠硫电池、液流电池、锂离子电池和铅碳电池等为代表的电化学储能技术相继取得关键突破,以上述电池作为储能载体至今在全世界范围内一共实施了200多个MW级以上示范工程,展示了巨大的应用潜力。

日本、美国以及欧洲等发达国家对电化学储能技术投入较大,技术领先,已经有上百套储能电站投入运行。钠硫电池储能,至2011年底总安装容量约为302MW,在运的最大容量为34MW,其余大多为MW级或百kW级。液流电池储能,目前主要应用的是全钒液流电池储能,在运的最大容量约为4MW,其余多为百千瓦级。锂离子电池储能,在运容量多为MW级或百kW级。

国内电化学储能技术相对起步较晚。目前国内规模较大的电化学储能电站主要有:

1)国家电网张北风光储输示范工程(一期)工程电化学储能容量20MW(整个示范工程终期规模70MW),包括14MW磷酸铁锂离子电池储能,2MW全钒液流电池储能,以及4MW其它类型的电池储能。

2)国电和风锦州塘坊储能风电场采用5MW磷酸铁锂离子电池储能。

3)南方电网公司深圳宝清电池储能站,已建成投运4MW磷酸铁锂离子电池储能。

4)国家风电研究检测中心储能并网试验基地(国家能源智能电网实验研发中心)建有2.6MW储能系统,包括2MW磷酸铁锂电池储能,0.5MW全钒液流电池储能,0.1MW管式胶体铅酸电池储能。

5)比亚迪在深圳龙岗厂区内建了一座1MW储能电站(目前实际投入运行330kW×4h)。

鉴于国内电池储能站投运项目较少,且该行业发展空间广阔,本规范考虑适用于百kW级及以上新建、改建和扩建的电化学储能电站。

1.0.3 对于电化学储能电站,不同类型的电池对储能电站的性能指标如寿命、效率和设计如功率变换系统选择、布置、消防等影响很大,电化学储能电池技术、产业发展比较快,因此电化学储能电站的设计应符合技术发展方向和产业发展方向。

3. 基本规定

3.0.3  根据无功分层分区就地平衡的原则,电化学储能电站站内配置应能实现站内无功的平衡,满足站内设备的无功需求。

储能电站是否要为电网提供无功,视其功能定位而定。当电网对电化学储能电站的无功没有特殊要求或者储能电站没有纳入区域AVC系统,储能电站不应提供额外无功,不应调节PCC点电压。

当电化学储能电站作为负荷充电,电网对其无功无要求时,PCC点的功率因数不宜低于0.95。

3.0.5  电化学储能电站中,PCS一般采用基于PWM调制技术的电压源型换流器,能够实现有功、无功的解耦控制,其接入电网点的谐波、三相电压平衡度、电压波动和闪变等一般都能满足现行国家标准要求。但其不满足要求时,需要采用相应的治理措施,并可考虑接于短路容量较大的电网。

3.0.6  能量在转换过程中,电力电子器件PCS会产生直流分量,为防止直流分量流入电网对电网设备和用电设备造成影响,应将直流分量在一定范围内。GB/T 19939-2005《光伏系统并网技术要求》要求直流分量小于交流侧额定电流的1%,结合IEEE 1547和目前主要PCS厂家的技术水平,将直流分量降低到0.5%。

3.0.7  参考IEEE 1547,电化学储能电站接入电网,不应影响原有电网绝缘配合和保护配置。一般要求储能电站的接地方式与电网的接地方式保持一致。

4. 电化学储能电站分类

4.0.1  就目前的技术发展水平和产业发展水平来看,铅酸电池(改进型)、钠硫电池、液流电池、锂离子电池等,有着广阔的储能应用前景,所以,电化学储能电站按采用的电池类型可分为铅酸电池、钠硫电池、液流电池、锂离子电池和混合型电化学储能等。

4.0.2  按照电网的划分习惯,依据储能的应用位置,将其分为发电侧储能、输电侧储能、配电侧储能和用户侧储能。由于电化学储能的功能定位灵活多样,且可兼顾,故不对其功能定位来详细划分。

4.0.3  电化学储能电站的规模不同,对储能电站的设计要求不同,抗震、消防等设防标准也不同,为更好的指导设计工作,本规范将电化学储能电站的规模分为大、中、小三类。

严格来说,储能电站的规模是由容量(功率)和能量来界定。但储能电站的重要性和功能定位在一定程度上可由其容量体现,同时结合电网的习惯,故根据储能电站的容量来划分其规模。

5. 站址选择

5.0.1  本条列出了储能电站站址选择的基本原则。选择站址时,除注意少拆房屋建筑外,还应尽量避免或减少通信电缆、电力电缆、各种管道等地下设施的迁移,以减少工程投资。

5.0.8  站址选择应满足施工及站用电站外电源的需要,有条件时宜将二者综合考虑。

6. 站区规划和总布置

6.0.3  本条文规定了储能电站主要构筑物的火灾危险性及耐火等级,其他建构筑物的火灾危险性及耐火等级可参考《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229中同类型建构筑物执行。

6.0.5  竖向布置要根据具体的地形、总平面布置格局、场地土性质妥善处理好总平面布置方位、土(石)方平衡及交通运输、场地排水等各种关系,以达到尽量减小边坡用地、场地平整土(石)方量、护坡及挡墙等工程量的目的,并使场地排水路径短捷。

站区竖向设计一方面强调土(石)方综合平衡,另一方面也强调位于山区、丘陵地区的储能站应尽量避免深挖厚填、形成高边坡或高挡墙、增加填方区地基处理难度和工程造价。而应根据场地周边环境,当有可靠的弃土场地时,并不一定单纯追求土方平衡。

6.0.7  本条系根据《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ112、《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025对竖向布置提出的规定。膨胀土和湿陷性黄土等特殊场地土,经常与水密切相关。

膨胀土同时具有显著的膨胀和收缩两种变形特征,即吸水膨胀和失水收缩,再吸水膨胀和再失水收缩的胀缩变形可逆性。因此,工程中应避免大挖大填,破坏或改变原有的地形、地貌和排水路线,甚至影响建构筑物的安全使用。

湿陷性黄土地区山前斜坡地带,下伏基岩起伏变化大,土层厚薄不一,新近堆积黄土往往分布在这些地段,地基湿陷等级较复杂,如填方厚度过大,下部土层的压力明显增大,土的湿陷类型就会发生变化,即由“非自重湿陷性黄土场地”变为“自重湿陷性黄土场地”。

7. 储能系统

7.1  储能分系统

7.1.1~7.1.2  储能分系统的选择统要满足服务对象的需求,满足其功能定位的实现。但电池的性能和技术成熟度影响电池的成组方式(电池分系统电压、容量、能量),进而影响PCS的选择和储能分系统的选择。另一方面,PCS的拓扑结构影响电池分系统的成组方式及其拓扑结构和储能分系统的选择、划分。所以规定储能分系统应根据储能电站容量、接入电压等级、服务对象需求、PCS和电池的技术成熟度设计。电池分系统的成组方式及其连接拓扑应与PCS的拓扑结构相匹配。

7.1.3  电池的使用性能影响电池裕度的选择。

电池的寿命特性(寿命的倍率特性、温度特性、充放电深度特性等)、充放电特性(充放电的倍率特性、充放电深度特性、充放电的对称性、功率特性、能量特性等)等影响电池性能的发挥。电池工作在不同的工作区间,性能差异很大。所以,在进行电池裕度的选择时,应充分考虑影响电池性能发挥的因素。

另外,目前电化学电池价格昂贵,是决定储能电站投资的主导因素,所以电池裕度配置极大的影响了储能电站的造价,为了控制投资,电池裕度配置还应充分考虑经济性。

7.2  功率变换系统

7.2.1  PCS选择的基本原则。

7.2.2  目前,储能电站采用的PCS多为整流、逆变一体化的设备。但存在部分生产厂家采用的分体的技术路线,其技术发展前景不能完全被否定,所以仅推荐采用整流、逆变一体化的设备。

7.2.3  如前述4.0.3,PCS本身可以作为很好的无功源,从资源优化配置利用的角度,为满足站内无功需求,应充分利用PCS的无功能力,站内不适合再配置其他无功补偿装置。

7.2.4~7.2.5  对PCS交直流侧电压范围、电能质量做出基本性规定。

7.2.6  PCS的运行工况影响其效率。储能电站中,PCS的运行工况非单一状态,与储能电站的功能定位、电池分系统的性能特性有关。从节能的角度,PCS的选型应考虑其效率特性。

7.2.7  对PCS的保护、控制功能做出基本规定。

PCS的控制策略随着储能电站的运行需求不同而各有差别,PCS宜包括但不限于以下控制功能:PCS的启停、控制方式的切换(LOCK OUT(锁定退出) ,Local SBS(就地手动),Local Auto(就地自动),Remote(远方))、运行状态的转换(充电、放电、待机、停机)等。

PCS的保护包括硬件保护及软件保护,为PCS为保护自身运行安全而自带的保护功能。一般,PCS硬件故障保护包括IGBT模块过流、IGBT模块过温、直流母线过压故障、短路保护等;PCS软件保护包括直流电压保护、直流过流保护、交流电流保护、过温保护、功率翻转保护、电压异常(过压/欠压)保护、频率异常保护、防孤岛保护、恢复并网保护、低电压穿越、输出直流分量超标保护、输出电流谐波超标保护等。

7.3  电池及电池管理系统

7.3.1  电池选择的基本原则。

7.3.2  电池种类较多,如目前储能多采用的钠硫电池、钒液流电池、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池、改进铅酸电池等,不同类型电池特性差异较大。

1)钠硫电池,可大电流、高功率放电(瞬间可放出3倍的固有能量),充放电效率高;但倍率特性不好,不适合大功率快速充电,工作温度在300~350oC,需要一定的加热保温,钠、硫的渗漏,存在潜在的安全问题等。

2)钒液流电池,能量和功率可设计,寿命长(可达16000次),可超深度放电(达100%);但环境温度适用范围窄(可在5~45oC运行,最佳工作环境温度为20~30oC),能量密度低,安装尺寸较大,价格昂贵等。

3)磷酸铁锂电池,循环寿命长(5小时率,可达2000次),安全性好,耐高温(热峰值可达350~500oC),不含重金属和稀有金属,绿色环保;但低温性能差(0oC时容量保持率约60~70%,-10oC时约为40~50%)等。

4)钛酸锂电池,充放电倍率高,放电电压平稳,循环性能优异,安全性能好;但电压较低,比容量较低。

5)改进铅酸电池,兼具铅酸电池和超级电容器的特性,高比功率,成本较低,但温度对寿命影响大等。

所以,在进行电池选型时,需进行技术经济比较,所选的电池的性能应满足储能分系统需求,电池选型应与电池分系统性能要求相匹配。

7.3.3  电池特性、耐压水平影响电池分系统能够成组的电压,所以电池分系统电压与PCS直流侧电压相匹配的同时,还应兼顾电池的特性和耐压水平。

7.3.5  为了便于设备的安装、维护、更换,考虑设备的标准化,所以规定电池宜采用模块化设计。

7.3.6  电池作为电源,在回路断开的情况下,电池两端的电压依然存在,考虑安全性,所以规定电池分系统应考虑完备的安全防护设计。

7.3.7  电池分系统应配置具备完备的保护、控制功能的BMS。

1  本条说明了BMS监视监测电路总体要求。一般,测量量包括单体电压、模块电压、电池分系统电压、电流、温度等;计算量包括SOC等;信息上送量包括电压、电流、温度、SOC、充放电累积量、各类保护动作、告警、异常遥信信息等。根据目前的生产制造水平情况来看,各厂家的“三遥”信息根据自身运行安全及控制策略的需要,BMS配置及监控量存在差异,具体信息需根据工程实际确定。

2  BMS保护旨在保护电池的安全运行并对电池运行进行优化控制。本条规定了BMS最基本的保护,但不限于上述保护功能,需根据不同厂家的电池特性及实际需求配置。

7.4  储能系统布置

7.4.1  储能系统布置的基本原则。

7.4.2  不同的设备,尤其是电池,对运行环境要求不同。所以,储能系统的布置型式,应根据安装地点的环境条件、设备性能要求和当地实践经验选择。

7.4.5  不同类型的电池,布置、安装方式一般不同,如钠硫电池、磷酸铁锂电池一般采用柜式布置,液流电池一般采用框架式布置,所以对于储能分系统布置不做统一规定。但,为了便于设备的安装、维护、更换,以及基础的普适性,规定站内PCS尺寸宜保持一致,站内柜体电池柜尺寸宜保持一致。

7.4.6  PCS由功率变换单元组成,会产生一定的热量,其在站内布置应有利于通风和散热。

7.4.8  为了便于通信、接线和调试的方便,BMS宜与电池分系统就近布置。

8. 电气一次

8.1 电气主接线

8.1.1  “便于扩建”是考虑储能电站分期建设时,接线能较方便地从初期形式分期过渡到最终接线,使在一次和二次设备装置方面所需的改动最小,减少扩建过程中所造成的停电损失和可能发生的事故。

8.1.2  储能电站出线电压等级可根据实际情况采用35kV、20kV、10kV、6kV,统称为高压侧。高压侧出线为单回时,宜采用线路变压器组接线,出线超过两回时宜采用单母线或单母线分段接线。

8.4 站用电源及照明

8.4.1  储能电站站用电源应满足站内操作、照明及其他动力用电。单回路供电时,站用变压器可接在主变进线断路器的电源侧,以保证主变检修时的站用电源。双回路供电时,两台站用变压器容量宜按全站计算负荷选择,以保证相互切换和轮换检修。

8.4.4  灯具与高压带电体间安全距离满足规程要求同时,应便于维护更换。尽量避免因照明灯具装于高压带电体上方或过于接近带电体,而导致检修更换需要高压停电的情况。

8.4.5 根据工程实践经验,装有铅酸电池的室内,含有氢气成分,在有火花的情况下容易引起着火爆炸危险。

8.6  电缆选择与敷设

8.6.2  液流电池具有强酸腐蚀性,存在渗漏的可能性,为了减弱其对进、出线的腐蚀,推荐其进、出线由上端引出,采用电缆桥架敷设。

9. 系统及电气二次

9.1  继电保护和安全自动化装置

9.1.1-9.1.2  继电保护和安全自动化装置是保障电化学储能站安全、稳定运行不可或缺的重要设备。继电保护和安全自动化装置的配置应与电力网络结构、储能站电气主接线和运行方式统筹考虑。

9.2  通信

本节对电化学储能电站通信建设原则、通信方式选择等提出基本要求。

9.3  监控系统

本节对电化学储能电站监控系统的建设原则、系统功能、设备配置及网络结构提出基本要求。

9.4  电能计量

9.4.3  电化学储能电站既可以作为电源向电网馈电,又可以作为负荷从电网吸收电能,所以要求采用计量表计具有双向有功和四象限无功计量功能,以对双向流动的电能进行计量。

9.5  二次设备布置

9.5.1  本条款根据现有电化学储能电站的二次设备布置实际经验,提出相关布置原则。各地应根据规范规定和行之有效的实践经验进一步规范二次设备布置、统一布置型式。

9.6  直流及交流不停电电源系统

9.6.1  本条款提出了电化学储能电站直流系统的建设原则,并对电化学储能电站直流系统供电负荷范围进行了统一明确。

9.6.2  电化学储能电站直流系统蓄电池放电时间可参考《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044-2004中5.2.2条有关规定,并结合电池储能站实际运行管理模式确定。

9.6.3  本条款提出了电化学储能电站交流不停电电源系统的建设原则。为减少运行维护工作量,建议将交流不停电电源计入直流负荷,储能电站不为交流不停电电源系统单独配置蓄电池。

9.7  视频安全监控系统

9.7.1  本条款提出了电化学储能电站视频安全监控系统的配置原则。对于中小型充电站,可根据实际需求相应简化视频安全监控系统设计,并采用物防、人防,技防相结合的方式。

9.7.2-9.7.3  当储能电站运行管理方在电站所属区域内布置有视频安全监控系统主站时,系统应具备与远方主站通信的功能,并能实现远方视频巡检及遥控。

10. 土建

10.1 一般规定

10.1.5  室外电缆沟侧壁需要高出室外地面一定高度,目的是防止室外场地的雨水灌入电缆沟。如果室外场地的雨水通过沟盖板的缝隙排入电缆沟,可能造成泥砂杂物淤积在沟壁沟底,而由于电缆沟内满敷电缆,清除泥砂杂物很困难,长此以往容易造成电缆沟内排水不畅,大量积水时会影响正常运行维护甚至导致雨水倒灌入室内。

10.2 建筑

10.2.1  储能电站建筑位于城市或其它景观要求较高的区域时,应根据有关部门的总体规划要求、周围环境(地形、道路、原有建筑物、绿化、气候等基地环境),综合考虑建筑体型、立面、内外空间组合、装修及建筑风格,在保证储能电站本身建筑有良好效果,同时有助于有关部门搞好整体建设。

10.2.1~10.2.2  节能、环保、节约土地资源等,均是我国的方针,在各行业建设中均应遵循。

10.2.5  电池室避免阳光直射,有利于控制室内环境温度,延长电池的寿命。

10.3 结构

10.3.1  根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性,确定储能站建筑物结构安全等级采用二级。

10.3.3  本条文参考《建筑结构荷载规范》GB50009有关规定。

11. 采暖通风与空气调节

11.0.2  采暖设计应根据我国气候区分布特点进行设计,我国严寒及寒冷地区冬季应设置采暖以满足变电站运行的要求。其他地区如夏热冬冷地区可采用热泵型空调进行冬季供暖。

11.0.3  免维护式电池正常运行时没有有害气体排出,但事故时会产生少量氢气,故设置每小时不小于3次换气次数的排风系统用于排除有害气体,液流电池散发的腐蚀性气体的可能性较大,故要求设置每小时不小于6次的通风系统。

11.0.4  环境温度太高会影响免维护蓄电池的寿命,温度太低会影响蓄电池的出力,故对免维护蓄电池室环境温度进行控制。

11.0.7  为防止水管爆裂或漏水损害电气设备,故电气设备房间内不应布置有压的热水管、蒸气管道或空调水管。

12. 给水和排水

12.0.1  该条为电化学储能电站给水和排水设计的总原则,必须满足国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015。

12.0.2、12.0.3  电化学储能电站用水量较小,因此应优先选用电化学储能站附近城镇或企业已建生活给水管网供水。当采用已建管网供水有困难或不经济时,可采用地下水、地表水等其他水源作为供水水源,但应优先考虑采用地下水。当采用地下水或地表水作为供水水源时,均须设置生活给水处理设施,处理达标后方可作为变电站的生活用水,同时应得到当地水资源管理部门的许可。

12.0.4、12.0.5  根据相关环境法规及当地环保部门的要求,部分电化学储能电站不允许新建排污口,因此电化学储能电站不得向外排放任何污、废水。因此当环境法规及当地环保部门不允许电化学储能电站新建排污口时,电化学储能电站的生活污水及生产废水应站内处理后回用,不得外排;当环境法规及当地环保部门允许电化学储能电站新建排污口时,电化学窗户能电站生活污水及生产废水仍采用处理达标后排放。

12.0.6  由于电气设备遇水会导致设备损坏,因此给排水管道不应布置在电气设备房间;但水对电缆并无破坏作用,因此给水管道可以布置在电缆层内。同时防酸电池室排水管道应采用耐酸材料。

13. 消防

13.2  消防给水和灭火设施

13.2.1  明确电化学储能电站设置消防给水系统的条件。

13.2.2  由于电化学储能电站人员少、占地面积小,根据《建筑设计防火规范》GB 50016确定储能电站同一时间内的火灾次数为一次。

13.2.3  该条参考GB 50229-2006第11.5.7条制定。

13.2.4  该条是对GB50016-2006第8.6.2条1规定的细化。

13.2.5  建筑物室内灭火器的设计应符合GB 50140规定。明确电池室危险等级为严重危险级,根据各类型电池内部材料及燃烧特性明确各类型电池火灾种类。

13.2.6  对于钠硫电池及锂电池,砂池是最有效的灭火措施,因此规定钠硫电池及锂电池室应配置砂池,单个砂池最大保护距离根据GB50140-2005第5.2.1条严重危险级推车式灭火器最大保护距离确定。

13.3  建筑防火

13.3.1  为避免在发生火灾时由于人员惊慌、拥挤而压紧内开门,使门无法开启,所以要求危险程度相对较高的设备房门向疏散方向开启。要求相关设备房的门具有防火分隔功能,目的是防止设备房火灾时蔓延至公共走道或其他房间。

13.3.2  电缆井、管道井、通风井等使得各层在竖向方向连通,是烟火竖向蔓延的通道,除了对井壁及井壁上的检查门的耐火极限有要求外,还必须在每层楼板处采取防火分隔措施。

13.3.4    一般电池室不宜在内隔墙上设置窗,考虑到实际运行维护的需要,钠硫电池室、锂离子电池室的内隔墙可能设置观察窗,所以对观察窗作了必要的规定。

13.4  暖通消防

13.4.2  发生火灾时,送、排风系统、空调系统应能自动停止运行,避免火灾蔓延。

13.5  火灾探测及消防报警

13.5.1  储能电站发生火灾后果严重且扑救困难,为有效控制火灾蔓延及尽快灭火,所以必须根据安装部位的特点选用合适的火灾探测器。

文档

储能电站设计规范

UDC中华人民共和国国家标准GBPGBXXXX–201X电化学储能电站设计规范Designcodeforbatteryenergystoragestation(征求意见稿)2012-××-××发布2012-××-××实施中华人民共和国建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布前言本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发的通知》(建标〔2012〕5号)要求,由南方电网调峰调频发电公司同有关单位共同编制完成。本规范在编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,认真总结我国储能电站建设经验,借鉴
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