九江電廠基于超級電容儲能系統(tǒng)的大型火儲AGC調(diào)頻應(yīng)用與協(xié)同監(jiān)控平臺研究與應(yīng)用公開招標(biāo),本項目已具備招標(biāo)條件,現(xiàn)對該項目進(jìn)行國內(nèi)資格后審公開招標(biāo)。
2.項目概況與招標(biāo)范圍
2.1 項目概況、招標(biāo)范圍及標(biāo)段(包)劃分:2.1.1項目概況:
本項目針對新型電力系統(tǒng)下火電機(jī)組AGC調(diào)頻響應(yīng)滯后、頻繁變負(fù)荷擾動及現(xiàn)有儲能技術(shù)壽命與安全隱患等難題,擬建設(shè)30MW×10min純超級電容儲能調(diào)頻系統(tǒng),提升火電機(jī)組調(diào)頻性能。針對超級電容耦合火電機(jī)組調(diào)頻技術(shù)難題,充分考慮安全、效率、壽命等要素通過PACK集成、容量配置、監(jiān)測與評估方法,契合短時高頻火儲聯(lián)調(diào)場景,尋求全生命周期技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu),開展關(guān)鍵裝備研發(fā)與應(yīng)用;提出“一簇一管理”的模塊化能量管控架構(gòu)與控制方法,實現(xiàn)超級電容狀態(tài)差異抑制及功率精細(xì)化分配;借助超級電容耦合火電機(jī)組調(diào)頻動態(tài)仿真模型,研究不同工況下超級電容與火電機(jī)組的最佳協(xié)同控制策略和評估方法,將超級電容儲能系統(tǒng)與火電機(jī)組緊密結(jié)合,拓展儲能系統(tǒng)在火電機(jī)組調(diào)頻中的應(yīng)用,實現(xiàn)超級電容-火電聯(lián)合調(diào)頻系統(tǒng)功率的最優(yōu)分配;構(gòu)建火儲AGC協(xié)同監(jiān)控平臺,開發(fā)儲能系統(tǒng)電量監(jiān)控與管理模型,通過儲能系統(tǒng)與煤電機(jī)組之間高效的信息交互,實現(xiàn)調(diào)頻效果和電量優(yōu)化管理,同時實現(xiàn)平臺的可持續(xù)升級,不斷提升火電機(jī)組的調(diào)頻競爭力。
2.1.2項目目標(biāo)包括:
1.實現(xiàn)高功率、大容量超級電容儲能系統(tǒng)與煤電機(jī)組調(diào)頻控制的深度耦合,開發(fā)多元儲能協(xié)同控制策略,通過內(nèi)在映射關(guān)系實現(xiàn)功率最優(yōu)分配。
2.開發(fā)基于超級電容儲能的大型火儲AGC 調(diào)頻應(yīng)用與監(jiān)控平臺,建成全球容量最大的30MW×10min純超級電容儲能調(diào)頻系統(tǒng),實現(xiàn)多參數(shù)協(xié)同監(jiān)控。
3.顯著提升九江電廠煤電機(jī)組綜合調(diào)頻性能,確保機(jī)組在實際AGC指令下的K值達(dá)到1.8,滿足江西省調(diào)頻市場準(zhǔn)入要求并獲取收益。
4.適應(yīng)新型電網(wǎng)調(diào)頻要求,減少鍋爐熱力系統(tǒng)頻繁擾動,提升機(jī)組安全性。
2.1.3招標(biāo)范圍:
本項目新建一套超級電容儲能耦合火電機(jī)組調(diào)頻系統(tǒng)。研發(fā)30MW/10min超級電容儲能調(diào)頻系統(tǒng)。本項目為EPC總承包工程,開展PACK集成、容量配置、狀態(tài)監(jiān)測與評估方法研究;開發(fā)模塊化能量管控架構(gòu)與控制策略,實現(xiàn)超級電容狀態(tài)差異抑制與功率精細(xì)化分配;構(gòu)建超級電容-火電聯(lián)合調(diào)頻動態(tài)仿真模型,研究不同工況下最優(yōu)協(xié)同控制策略及功率分配方法;開發(fā)火儲AGC協(xié)同監(jiān)控平臺及儲能電量管理模型,強(qiáng)化信息交互與調(diào)頻優(yōu)化管理,提升火電機(jī)組調(diào)頻競爭力。包括國內(nèi)外現(xiàn)狀調(diào)查研究、涉及本項目的勘察設(shè)計、設(shè)備采購及監(jiān)造、土建及安裝工程施工、調(diào)試、服務(wù)(竣工、專項驗收、質(zhì)保、電網(wǎng)、電科院及各類政府相關(guān)部門協(xié)調(diào)、備案、審批等工作)等全部工作。具體包括但不限于以下內(nèi)容:
(1)本項目全部工程的勘察、設(shè)計工作,包括但不限于:工程勘測設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計、設(shè)計優(yōu)化或設(shè)計變更、竣工圖編制等全過程的所有勘察設(shè)計及服務(wù)工作。所有設(shè)計方案實施前應(yīng)經(jīng)招標(biāo)人審查確認(rèn),并滿足集團(tuán)公司及行業(yè)相關(guān)文件及審查要求。
(2))建筑工程,包括但不限于:本項目全部工程的場地平整、地基處理(土方采購、建筑垃圾或碎石采購、換填、打樁、預(yù)制或現(xiàn)澆高樁承臺等)、設(shè)備基礎(chǔ)、臨建設(shè)施、電纜溝、場地硬化、防雷接地系統(tǒng)、建筑及裝飾、大門及圍墻、消防、排水、防洪、安全設(shè)施等。
(3)設(shè)備及安裝工程,包括但不限于:a.負(fù)責(zé)所有保證本項目投產(chǎn)所需的設(shè)備和材料采購、催交、出廠檢查驗收、運(yùn)輸、接卸、二次倒運(yùn)、安裝、保管、設(shè)備材料送檢檢驗(委托經(jīng)招標(biāo)人認(rèn)可且具有資質(zhì)的第三方檢測機(jī)構(gòu)實施,并出具檢測報告)、資料移交。
(4)現(xiàn)場服務(wù)、試運(yùn)行、培訓(xùn)、竣工及專項驗收,協(xié)調(diào)滿足地方政府及電網(wǎng)的管理要求,協(xié)調(diào)項目實施符合國家、地方、行業(yè)政策及規(guī)范要求。包括但不限于電網(wǎng)兩個細(xì)則、特種設(shè)備安全監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)檢測等內(nèi)容,與本項目有關(guān)的全部工作的質(zhì)量和安全管理工作等技術(shù)要求。
2.1.4標(biāo)段劃分:
基于超級電容儲能系統(tǒng)的大型火儲AGC調(diào)頻應(yīng)用與協(xié)同監(jiān)控平臺研究與應(yīng)用科技項目依據(jù)集團(tuán)審批結(jié)果及涉網(wǎng)效能驗收要求,劃分為三個標(biāo)段,標(biāo)段一按照本項目招標(biāo)范圍負(fù)責(zé)項目的整體工作,負(fù)責(zé)課題 1大容量高功率超級電容與儲能系統(tǒng)配置集成關(guān)鍵技術(shù)、課題2 超級電容與儲能系統(tǒng)集成能量管控關(guān)鍵技術(shù)、課題4基于超級電容儲能系統(tǒng)的火儲AGC調(diào)頻平臺等研究內(nèi)容。標(biāo)段二為項目研究子課題三內(nèi)容,負(fù)責(zé)超級電容輔助火電調(diào)頻控制軟件與評估方法開發(fā)。標(biāo)段三為項目研究的性能驗收,負(fù)責(zé)項目研發(fā)成果的性能考核、性能試驗、涉網(wǎng)指標(biāo)驗收等工作。標(biāo)段二及標(biāo)段三另行采購。
2.1.5 主要研究內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo):
2.1.5.1研究內(nèi)容:
本項目包含四個子課題:1.研究超級電容選型配置、儲能系統(tǒng)集成及與火電機(jī)組兼容性;2.開發(fā)超級電容儲能系統(tǒng)能量管控,包括熱管理、模塊化控制與管理架構(gòu);3.開發(fā)調(diào)頻動態(tài)仿真模型、協(xié)同控制策略及評估方法;4.研發(fā)超級電容儲能系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測及智能運(yùn)維技術(shù),開發(fā)基于人工智能大模型的超級電容儲能運(yùn)行監(jiān)測及智能運(yùn)維系統(tǒng);進(jìn)行儲能系統(tǒng)與調(diào)頻平臺規(guī)劃、監(jiān)控平臺設(shè)計及平臺升級研究。
(1)大容量、高功率超級電容與儲能系統(tǒng)配置集成關(guān)鍵技術(shù)研究
對市場主流鋰離子超級電容器產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)研分析,結(jié)合示范項目需求篩選規(guī)格參數(shù)。嚴(yán)格按照最高性能指標(biāo)選型,確保單體容量≥8Ah、能量密度≥90Wh/kg、50ms最大比功率≥20kW/kg、循環(huán)壽命≥10萬次且通過DL/T2080安全認(rèn)證,制定適用于AGC調(diào)頻場景的大規(guī)模集成選型方案及配置策略。
針對兆瓦級超級電容儲能系統(tǒng)應(yīng)用于AGC調(diào)頻的難題,通過主動均衡控制和優(yōu)化電路拓?fù)浣鉀Q電芯不一致引發(fā)的環(huán)流問題;提出高效能量管理架構(gòu)與算法實現(xiàn)精準(zhǔn)管理;依據(jù)充放電特性匹配雙向變流器;運(yùn)用CFD仿真優(yōu)化冷卻方案;設(shè)計電氣、機(jī)械、消防多方面安全結(jié)構(gòu),研制出滿足發(fā)電廠AGC調(diào)頻需求的大容量超級電容儲能系統(tǒng)。
模擬火電機(jī)組不同負(fù)荷及頻率波動工況,實時監(jiān)測超級電容儲能系統(tǒng)的響應(yīng),深入分析其與火電機(jī)組在電氣連接穩(wěn)定性和信號傳輸準(zhǔn)確性等方面的匹配性指標(biāo)。采用數(shù)據(jù)挖掘和故障樹分析方法定位問題根源,通過調(diào)整電氣連接、優(yōu)化傳輸線路及改進(jìn)控制算法,實現(xiàn)聯(lián)合系統(tǒng)在復(fù)雜工況下的穩(wěn)定高效運(yùn)行。
(2)超級電容與儲能系統(tǒng)集成能量管控關(guān)鍵技術(shù)研究
針對大規(guī)模超級電容儲能系統(tǒng)熱失控風(fēng)險,構(gòu)建高精度多尺度“流-熱”耦合仿真模型,融合CFD與三維電熱場分析解析散熱結(jié)構(gòu)影響規(guī)律。建立入口流速、環(huán)境溫度與最高溫升的量化關(guān)系模型,創(chuàng)新設(shè)計仿生分形流道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以降低溫差。優(yōu)化冷卻液調(diào)控策略,確保在6C倍率充放電等極端工況下精準(zhǔn)控溫,有效保障性能壽命,提升系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。
針對大規(guī)模儲能系統(tǒng)運(yùn)行效率低、故障應(yīng)對差等問題,提出“電氣隔離-功率解耦-智能重構(gòu)”三級分區(qū)管控架構(gòu),實現(xiàn)模塊間電氣獨(dú)立與功率精準(zhǔn)控制。搭建“集中-分布”混合式控制系統(tǒng),上層基于MPC算法規(guī)劃功率,下層采用自適應(yīng)下垂控制實現(xiàn)均衡分配。設(shè)計支持N+X冗余配置的高效故障穿越機(jī)制,故障時冗余模塊無沖擊切換,顯著提升系統(tǒng)容錯能力與可靠性。
針對能量管控效率與功率分配問題,開發(fā)“一簇一管理”能量管控架構(gòu)。建立多維度評估體系,利用大數(shù)據(jù)分析與人工智能深度剖析運(yùn)行數(shù)據(jù),結(jié)合不同應(yīng)用場景優(yōu)化管控策略。通過仿真與實測迭代驗證,實現(xiàn)超級電容狀態(tài)差異抑制及功率精細(xì)化分配,確保儲能系統(tǒng)在各種復(fù)雜工況下高效運(yùn)行。
(3)超級電容輔助火電調(diào)頻控制軟件與評估方法開發(fā)
依托機(jī)組實際運(yùn)行數(shù)據(jù),構(gòu)建火電機(jī)組與超級電容儲能技術(shù)耦合的動態(tài)仿真模型。深入分析超級電容充放電特性,詳細(xì)構(gòu)建鍋爐、汽輪機(jī)等主要環(huán)節(jié)的響應(yīng)特性模型,將兩者有機(jī)耦合以模擬二次調(diào)頻過程中的相互作用機(jī)制,充分考慮儲能狀態(tài)動態(tài)變化及機(jī)組協(xié)調(diào)約束條件。
基于耦合動態(tài)仿真模型,構(gòu)建多維度協(xié)同控制策略體系。整合儲能狀態(tài)與AGC指令數(shù)據(jù),設(shè)計自適應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)機(jī)制,形成兼具快速響應(yīng)與穩(wěn)定性的復(fù)合控制策略。引入預(yù)測控制思想預(yù)判頻率趨勢,提前規(guī)劃功率分配比例,減少調(diào)節(jié)延遲與振蕩,實現(xiàn)儲能資源與火電機(jī)組調(diào)節(jié)能力的深度融合。
針對調(diào)頻效果評估難題,提出多維度協(xié)同評估策略。融合時域仿真頻域分析與靈敏度分析方法,從頻率偏差、調(diào)節(jié)速率、響應(yīng)時間、精度等多維度衡量調(diào)頻成效,實現(xiàn)對儲能輔助火電機(jī)組調(diào)頻效果全面且準(zhǔn)確的評估,為策略優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。
(4)基于超級電容儲能系統(tǒng)的火儲AGC調(diào)頻平臺研究
針對電廠場地限制及接入難題,深入考察場地實際情況,研究儲能系統(tǒng)接入電廠10 kV廠用母線的方案。分析電氣兼容性、功率傳輸能力及對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響,制定包含電氣連接、保護(hù)配置及通信接口的詳細(xì)接入方案,確保儲能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定接入并提供調(diào)頻服務(wù)。
構(gòu)建火儲AGC協(xié)同監(jiān)控平臺,實現(xiàn)儲能系統(tǒng)與煤電機(jī)組間的高速信息交互。平臺具備多維度運(yùn)行監(jiān)控功能,實時監(jiān)測儲能關(guān)鍵參數(shù)及機(jī)組運(yùn)行指標(biāo);集成先進(jìn)的消防監(jiān)測設(shè)備與智能預(yù)警算法,實現(xiàn)火災(zāi)早期預(yù)警;具備大數(shù)據(jù)存儲與挖掘分析能力,為系統(tǒng)優(yōu)化決策提供支持。
針對平臺長期運(yùn)行中的性能衰減與適應(yīng)性問題,開展持續(xù)升級研究。通過對比投運(yùn)前后的調(diào)頻指標(biāo)變化評估性能提升效果,分析投資成本、運(yùn)維成本及調(diào)頻收益等經(jīng)濟(jì)效益,統(tǒng)計故障情況評估可靠性水平,以此不斷優(yōu)化平臺功能,提升火電機(jī)組調(diào)頻競爭力。
整合前三部分研究成果,實現(xiàn)平臺的持續(xù)升級,確保項目研究成果能夠滿足實際運(yùn)行需求,不斷提升火電機(jī)組的調(diào)頻競爭力。
投標(biāo)方根據(jù)研究內(nèi)容及技術(shù)規(guī)范書的要求,提供各項子課題技術(shù)方案以及消防、電網(wǎng)接入及兩個細(xì)則等專項技術(shù)方案。
2.1.5.2預(yù)期成果:
(1)實現(xiàn)超級電容與煤電機(jī)組調(diào)頻深度耦合,開發(fā)協(xié)同控制策略優(yōu)化功率分配。
(2)建成全球最大30MW×10min純超級電容儲能調(diào)頻系統(tǒng),開發(fā)多功能監(jiān)控平臺。
(3)大幅提升神華九江電廠機(jī)組調(diào)頻性能,K值達(dá)1.8,提高電廠AGC調(diào)頻收益。
(4)協(xié)助標(biāo)總結(jié)凝練項目創(chuàng)新點(diǎn),協(xié)助受理國家發(fā)明專利20項,受理海外專利3項;協(xié)助錄用國內(nèi)外知名論文18篇,其中核心期刊/EI檢索論文不少于6篇;通過電力行業(yè)專業(yè)協(xié)會鑒定為國際領(lǐng)先水平;協(xié)助申報儲能調(diào)頻建設(shè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項;協(xié)助完成3項集團(tuán)、省部或行業(yè)一級學(xué)會科技進(jìn)步獎或者專利獎申報材料編制。
(5)實現(xiàn)超級電容儲能系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測、壽命預(yù)測、故障診斷、智能運(yùn)維,開發(fā)基于人工智能大模型的超級電容儲能運(yùn)行監(jiān)測及智能運(yùn)維系統(tǒng)。
投標(biāo)方根據(jù)科技項目的預(yù)期成果,提供成果布局策劃方案。
2.1.5.3創(chuàng)新點(diǎn)
(1)選型方法創(chuàng)新:建立針對火電調(diào)頻場景的超容多維度量化選型體系,而非簡單依據(jù)廠家參數(shù)。
集成技術(shù)突破:解決大容量超模組并聯(lián)環(huán)流難題,實現(xiàn)±5%以內(nèi)的電流均衡;設(shè)計適用于超容6C充放電的高效液冷系統(tǒng),控溫精度±5℃。
兼容性深度驗證:通過實時仿真手段,在系統(tǒng)投運(yùn)前全面預(yù)演和優(yōu)化接入方案,降低現(xiàn)場調(diào)試風(fēng)險。
(2)管控架構(gòu)創(chuàng)新:提出“集中-分布”混合式與“簇級精細(xì)化”管理相結(jié)合的三級架構(gòu),兼顧全局優(yōu)化和局部快速響應(yīng)。
算法融合應(yīng)用:將MPC、自適應(yīng)下垂控制、多目標(biāo)優(yōu)化算法融合應(yīng)用于超儲系統(tǒng)管理,提升經(jīng)濟(jì)性和可靠性。
全狀態(tài)感知與壽命管理:實現(xiàn)從系統(tǒng)級到簇級的精細(xì)化狀態(tài)感知和基于全生命周期成本的智能管控。
(3)控制策略智能化:突破傳統(tǒng)PID控制,應(yīng)用智能算法實現(xiàn)多模式自適應(yīng)切換和最優(yōu)功率分配。
評估體系全面化:建立涵蓋性能、經(jīng)濟(jì)、設(shè)備損耗的多維度綜合評估方法,遠(yuǎn)超電網(wǎng)單一K值考核。
軟件自主化:開發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的核心控制軟件,打破技術(shù)依賴。
(4)平臺高度集成化:實現(xiàn)“源-網(wǎng)-荷-儲”信息貫通和“監(jiān)-控-評-維”業(yè)務(wù)一體化,超越單一監(jiān)控功能。
應(yīng)用智能化:內(nèi)置高級算法,提供智能預(yù)警、壽命預(yù)測、經(jīng)濟(jì)決策等增值功能。
標(biāo)準(zhǔn)示范化:形成一套可復(fù)制推廣的大規(guī)模純超容儲能調(diào)頻電站工程標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)經(jīng)驗。
投標(biāo)人應(yīng)針對科技項目創(chuàng)新技術(shù)要求,提交專項研究技術(shù)方案。
2.1.5.4性能指標(biāo)
(1)儲能機(jī)組與升壓機(jī)組拼接式放置,每套5MW/10min超容儲能單元由2個儲能機(jī)組和1個升壓機(jī)肩并肩鏡像拼接布置(兩側(cè)為儲能機(jī)組中間為升壓機(jī)組)。采用的超級電容單體容量不低于8Ah,能量密度不低于 90Wh/kg,50ms 最大比功率不低于 20kW/kg,-40°C/5C放電能量保持率不低于60%,55°C額定功率充放電能量保持率不低于90%,循環(huán)壽命不低于10萬次,且安全性通過電力儲能用超級電容器DL/T 2080標(biāo)準(zhǔn)。
(2)超級電容系統(tǒng)在額定功率充放電工況下交流側(cè)往返效率不低于94%;在 6C倍率充放電工況下模組間最大溫差≤5°C;系統(tǒng)直流側(cè)正負(fù)極對地絕緣電阻不低于20MΩ,超級電容系統(tǒng)交流側(cè)放電能量不低于5MWh。
超級電容關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)先采用科技部"十四五"國家重點(diǎn)研發(fā)計劃一"儲能與智能電網(wǎng)技術(shù)"重點(diǎn)專項的核心研究成果(國重項目立項編號:"2021YFB2400400")、自主研發(fā)技術(shù)或其他同等及以上技術(shù)方案參與投標(biāo)。評標(biāo)時按技術(shù)先進(jìn)性綜合評分。投標(biāo)方響應(yīng)此技術(shù)條款應(yīng)提供國家重點(diǎn)研發(fā)項目成果授權(quán)的支撐材料。
2.1.6 項目服務(wù)期:
本項目擬定24個月,具體實施時間以招標(biāo)人通知為準(zhǔn)。
2.2 其他:/
2.3 主要研究內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo):詳見招標(biāo)文件第一章或第五章
2.4 項目服務(wù)期:詳見招標(biāo)文件第一章或第五章
3.投標(biāo)人資格要求
3.1 資質(zhì)條件和業(yè)績要求:
【1】資質(zhì)要求:投標(biāo)人須為依法注冊的獨(dú)立法人或其他組織,須提供有效的證明文件。
【2】財務(wù)要求:/
【3】業(yè)績要求:2021年4月至投標(biāo)截止日(以合同簽訂時間為準(zhǔn)),投標(biāo)人須至少具有6MW及以上儲能聯(lián)合火電(含燃機(jī))機(jī)組調(diào)頻系統(tǒng)的EPC總承包業(yè)績2份,且均已完工。投標(biāo)人須提供能證明本次招標(biāo)業(yè)績要求的合同和對應(yīng)的用戶證明掃描件,合同掃描件須至少包含:合同買賣雙方蓋章頁、合同簽訂時間和業(yè)績要求中的關(guān)鍵信息頁;用戶證明須由最終用戶蓋章,可以是驗收證明、使用證明、回訪記錄或其他能證明合同標(biāo)的物已完工的材料(若合同甲方不是最終用戶,合同甲方獲取的最終用戶證明也可)。
【4】信譽(yù)要求:/
【5】項目負(fù)責(zé)人的資格要求:(1)投標(biāo)人須提供擬任項目經(jīng)理有效的工程建設(shè)類執(zhí)業(yè)資格注冊證書(若執(zhí)業(yè)資格國家未開展注冊,可提供執(zhí)業(yè)資格證書)或副高級及以上專業(yè)技術(shù)職稱證書。
(2)項目經(jīng)理須至少具有1個擔(dān)任儲能聯(lián)合火電(含燃機(jī))機(jī)組調(diào)頻系統(tǒng)的EPC總承包項目經(jīng)理的經(jīng)歷,投標(biāo)人須提供能證明項目經(jīng)理業(yè)績的合同,若合同中無項目經(jīng)理姓名,須提供對應(yīng)的驗收證明或用戶證明等有蓋章的證明材料(須含工程名稱、項目經(jīng)理及單位名稱)。
【6】其他主要人員要求:/
【7】科研設(shè)施及裝備要求:/
【8】其他要求:/
3.2 本項目不接受聯(lián)合體投標(biāo)。 /
4.招標(biāo)文件的獲取
招標(biāo)文件開始購買時間2026-04-17 10:00:00,招標(biāo)文件購買截止時間2026-04-24 16:00:00。
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2.項目概況與招標(biāo)范圍
2.1 項目概況、招標(biāo)范圍及標(biāo)段(包)劃分:2.1.1項目概況:
本項目針對新型電力系統(tǒng)下火電機(jī)組AGC調(diào)頻響應(yīng)滯后、頻繁變負(fù)荷擾動及現(xiàn)有儲能技術(shù)壽命與安全隱患等難題,擬建設(shè)30MW×10min純超級電容儲能調(diào)頻系統(tǒng),提升火電機(jī)組調(diào)頻性能。針對超級電容耦合火電機(jī)組調(diào)頻技術(shù)難題,充分考慮安全、效率、壽命等要素通過PACK集成、容量配置、監(jiān)測與評估方法,契合短時高頻火儲聯(lián)調(diào)場景,尋求全生命周期技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu),開展關(guān)鍵裝備研發(fā)與應(yīng)用;提出“一簇一管理”的模塊化能量管控架構(gòu)與控制方法,實現(xiàn)超級電容狀態(tài)差異抑制及功率精細(xì)化分配;借助超級電容耦合火電機(jī)組調(diào)頻動態(tài)仿真模型,研究不同工況下超級電容與火電機(jī)組的最佳協(xié)同控制策略和評估方法,將超級電容儲能系統(tǒng)與火電機(jī)組緊密結(jié)合,拓展儲能系統(tǒng)在火電機(jī)組調(diào)頻中的應(yīng)用,實現(xiàn)超級電容-火電聯(lián)合調(diào)頻系統(tǒng)功率的最優(yōu)分配;構(gòu)建火儲AGC協(xié)同監(jiān)控平臺,開發(fā)儲能系統(tǒng)電量監(jiān)控與管理模型,通過儲能系統(tǒng)與煤電機(jī)組之間高效的信息交互,實現(xiàn)調(diào)頻效果和電量優(yōu)化管理,同時實現(xiàn)平臺的可持續(xù)升級,不斷提升火電機(jī)組的調(diào)頻競爭力。
2.1.2項目目標(biāo)包括:
1.實現(xiàn)高功率、大容量超級電容儲能系統(tǒng)與煤電機(jī)組調(diào)頻控制的深度耦合,開發(fā)多元儲能協(xié)同控制策略,通過內(nèi)在映射關(guān)系實現(xiàn)功率最優(yōu)分配。
2.開發(fā)基于超級電容儲能的大型火儲AGC 調(diào)頻應(yīng)用與監(jiān)控平臺,建成全球容量最大的30MW×10min純超級電容儲能調(diào)頻系統(tǒng),實現(xiàn)多參數(shù)協(xié)同監(jiān)控。
3.顯著提升九江電廠煤電機(jī)組綜合調(diào)頻性能,確保機(jī)組在實際AGC指令下的K值達(dá)到1.8,滿足江西省調(diào)頻市場準(zhǔn)入要求并獲取收益。
4.適應(yīng)新型電網(wǎng)調(diào)頻要求,減少鍋爐熱力系統(tǒng)頻繁擾動,提升機(jī)組安全性。
2.1.3招標(biāo)范圍:
本項目新建一套超級電容儲能耦合火電機(jī)組調(diào)頻系統(tǒng)。研發(fā)30MW/10min超級電容儲能調(diào)頻系統(tǒng)。本項目為EPC總承包工程,開展PACK集成、容量配置、狀態(tài)監(jiān)測與評估方法研究;開發(fā)模塊化能量管控架構(gòu)與控制策略,實現(xiàn)超級電容狀態(tài)差異抑制與功率精細(xì)化分配;構(gòu)建超級電容-火電聯(lián)合調(diào)頻動態(tài)仿真模型,研究不同工況下最優(yōu)協(xié)同控制策略及功率分配方法;開發(fā)火儲AGC協(xié)同監(jiān)控平臺及儲能電量管理模型,強(qiáng)化信息交互與調(diào)頻優(yōu)化管理,提升火電機(jī)組調(diào)頻競爭力。包括國內(nèi)外現(xiàn)狀調(diào)查研究、涉及本項目的勘察設(shè)計、設(shè)備采購及監(jiān)造、土建及安裝工程施工、調(diào)試、服務(wù)(竣工、專項驗收、質(zhì)保、電網(wǎng)、電科院及各類政府相關(guān)部門協(xié)調(diào)、備案、審批等工作)等全部工作。具體包括但不限于以下內(nèi)容:
(1)本項目全部工程的勘察、設(shè)計工作,包括但不限于:工程勘測設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計、設(shè)計優(yōu)化或設(shè)計變更、竣工圖編制等全過程的所有勘察設(shè)計及服務(wù)工作。所有設(shè)計方案實施前應(yīng)經(jīng)招標(biāo)人審查確認(rèn),并滿足集團(tuán)公司及行業(yè)相關(guān)文件及審查要求。
(2))建筑工程,包括但不限于:本項目全部工程的場地平整、地基處理(土方采購、建筑垃圾或碎石采購、換填、打樁、預(yù)制或現(xiàn)澆高樁承臺等)、設(shè)備基礎(chǔ)、臨建設(shè)施、電纜溝、場地硬化、防雷接地系統(tǒng)、建筑及裝飾、大門及圍墻、消防、排水、防洪、安全設(shè)施等。
(3)設(shè)備及安裝工程,包括但不限于:a.負(fù)責(zé)所有保證本項目投產(chǎn)所需的設(shè)備和材料采購、催交、出廠檢查驗收、運(yùn)輸、接卸、二次倒運(yùn)、安裝、保管、設(shè)備材料送檢檢驗(委托經(jīng)招標(biāo)人認(rèn)可且具有資質(zhì)的第三方檢測機(jī)構(gòu)實施,并出具檢測報告)、資料移交。
(4)現(xiàn)場服務(wù)、試運(yùn)行、培訓(xùn)、竣工及專項驗收,協(xié)調(diào)滿足地方政府及電網(wǎng)的管理要求,協(xié)調(diào)項目實施符合國家、地方、行業(yè)政策及規(guī)范要求。包括但不限于電網(wǎng)兩個細(xì)則、特種設(shè)備安全監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)檢測等內(nèi)容,與本項目有關(guān)的全部工作的質(zhì)量和安全管理工作等技術(shù)要求。
2.1.4標(biāo)段劃分:
基于超級電容儲能系統(tǒng)的大型火儲AGC調(diào)頻應(yīng)用與協(xié)同監(jiān)控平臺研究與應(yīng)用科技項目依據(jù)集團(tuán)審批結(jié)果及涉網(wǎng)效能驗收要求,劃分為三個標(biāo)段,標(biāo)段一按照本項目招標(biāo)范圍負(fù)責(zé)項目的整體工作,負(fù)責(zé)課題 1大容量高功率超級電容與儲能系統(tǒng)配置集成關(guān)鍵技術(shù)、課題2 超級電容與儲能系統(tǒng)集成能量管控關(guān)鍵技術(shù)、課題4基于超級電容儲能系統(tǒng)的火儲AGC調(diào)頻平臺等研究內(nèi)容。標(biāo)段二為項目研究子課題三內(nèi)容,負(fù)責(zé)超級電容輔助火電調(diào)頻控制軟件與評估方法開發(fā)。標(biāo)段三為項目研究的性能驗收,負(fù)責(zé)項目研發(fā)成果的性能考核、性能試驗、涉網(wǎng)指標(biāo)驗收等工作。標(biāo)段二及標(biāo)段三另行采購。
2.1.5 主要研究內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo):
2.1.5.1研究內(nèi)容:
本項目包含四個子課題:1.研究超級電容選型配置、儲能系統(tǒng)集成及與火電機(jī)組兼容性;2.開發(fā)超級電容儲能系統(tǒng)能量管控,包括熱管理、模塊化控制與管理架構(gòu);3.開發(fā)調(diào)頻動態(tài)仿真模型、協(xié)同控制策略及評估方法;4.研發(fā)超級電容儲能系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測及智能運(yùn)維技術(shù),開發(fā)基于人工智能大模型的超級電容儲能運(yùn)行監(jiān)測及智能運(yùn)維系統(tǒng);進(jìn)行儲能系統(tǒng)與調(diào)頻平臺規(guī)劃、監(jiān)控平臺設(shè)計及平臺升級研究。
(1)大容量、高功率超級電容與儲能系統(tǒng)配置集成關(guān)鍵技術(shù)研究
對市場主流鋰離子超級電容器產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)研分析,結(jié)合示范項目需求篩選規(guī)格參數(shù)。嚴(yán)格按照最高性能指標(biāo)選型,確保單體容量≥8Ah、能量密度≥90Wh/kg、50ms最大比功率≥20kW/kg、循環(huán)壽命≥10萬次且通過DL/T2080安全認(rèn)證,制定適用于AGC調(diào)頻場景的大規(guī)模集成選型方案及配置策略。
針對兆瓦級超級電容儲能系統(tǒng)應(yīng)用于AGC調(diào)頻的難題,通過主動均衡控制和優(yōu)化電路拓?fù)浣鉀Q電芯不一致引發(fā)的環(huán)流問題;提出高效能量管理架構(gòu)與算法實現(xiàn)精準(zhǔn)管理;依據(jù)充放電特性匹配雙向變流器;運(yùn)用CFD仿真優(yōu)化冷卻方案;設(shè)計電氣、機(jī)械、消防多方面安全結(jié)構(gòu),研制出滿足發(fā)電廠AGC調(diào)頻需求的大容量超級電容儲能系統(tǒng)。
模擬火電機(jī)組不同負(fù)荷及頻率波動工況,實時監(jiān)測超級電容儲能系統(tǒng)的響應(yīng),深入分析其與火電機(jī)組在電氣連接穩(wěn)定性和信號傳輸準(zhǔn)確性等方面的匹配性指標(biāo)。采用數(shù)據(jù)挖掘和故障樹分析方法定位問題根源,通過調(diào)整電氣連接、優(yōu)化傳輸線路及改進(jìn)控制算法,實現(xiàn)聯(lián)合系統(tǒng)在復(fù)雜工況下的穩(wěn)定高效運(yùn)行。
(2)超級電容與儲能系統(tǒng)集成能量管控關(guān)鍵技術(shù)研究
針對大規(guī)模超級電容儲能系統(tǒng)熱失控風(fēng)險,構(gòu)建高精度多尺度“流-熱”耦合仿真模型,融合CFD與三維電熱場分析解析散熱結(jié)構(gòu)影響規(guī)律。建立入口流速、環(huán)境溫度與最高溫升的量化關(guān)系模型,創(chuàng)新設(shè)計仿生分形流道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以降低溫差。優(yōu)化冷卻液調(diào)控策略,確保在6C倍率充放電等極端工況下精準(zhǔn)控溫,有效保障性能壽命,提升系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。
針對大規(guī)模儲能系統(tǒng)運(yùn)行效率低、故障應(yīng)對差等問題,提出“電氣隔離-功率解耦-智能重構(gòu)”三級分區(qū)管控架構(gòu),實現(xiàn)模塊間電氣獨(dú)立與功率精準(zhǔn)控制。搭建“集中-分布”混合式控制系統(tǒng),上層基于MPC算法規(guī)劃功率,下層采用自適應(yīng)下垂控制實現(xiàn)均衡分配。設(shè)計支持N+X冗余配置的高效故障穿越機(jī)制,故障時冗余模塊無沖擊切換,顯著提升系統(tǒng)容錯能力與可靠性。
針對能量管控效率與功率分配問題,開發(fā)“一簇一管理”能量管控架構(gòu)。建立多維度評估體系,利用大數(shù)據(jù)分析與人工智能深度剖析運(yùn)行數(shù)據(jù),結(jié)合不同應(yīng)用場景優(yōu)化管控策略。通過仿真與實測迭代驗證,實現(xiàn)超級電容狀態(tài)差異抑制及功率精細(xì)化分配,確保儲能系統(tǒng)在各種復(fù)雜工況下高效運(yùn)行。
(3)超級電容輔助火電調(diào)頻控制軟件與評估方法開發(fā)
依托機(jī)組實際運(yùn)行數(shù)據(jù),構(gòu)建火電機(jī)組與超級電容儲能技術(shù)耦合的動態(tài)仿真模型。深入分析超級電容充放電特性,詳細(xì)構(gòu)建鍋爐、汽輪機(jī)等主要環(huán)節(jié)的響應(yīng)特性模型,將兩者有機(jī)耦合以模擬二次調(diào)頻過程中的相互作用機(jī)制,充分考慮儲能狀態(tài)動態(tài)變化及機(jī)組協(xié)調(diào)約束條件。
基于耦合動態(tài)仿真模型,構(gòu)建多維度協(xié)同控制策略體系。整合儲能狀態(tài)與AGC指令數(shù)據(jù),設(shè)計自適應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)機(jī)制,形成兼具快速響應(yīng)與穩(wěn)定性的復(fù)合控制策略。引入預(yù)測控制思想預(yù)判頻率趨勢,提前規(guī)劃功率分配比例,減少調(diào)節(jié)延遲與振蕩,實現(xiàn)儲能資源與火電機(jī)組調(diào)節(jié)能力的深度融合。
針對調(diào)頻效果評估難題,提出多維度協(xié)同評估策略。融合時域仿真頻域分析與靈敏度分析方法,從頻率偏差、調(diào)節(jié)速率、響應(yīng)時間、精度等多維度衡量調(diào)頻成效,實現(xiàn)對儲能輔助火電機(jī)組調(diào)頻效果全面且準(zhǔn)確的評估,為策略優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。
(4)基于超級電容儲能系統(tǒng)的火儲AGC調(diào)頻平臺研究
針對電廠場地限制及接入難題,深入考察場地實際情況,研究儲能系統(tǒng)接入電廠10 kV廠用母線的方案。分析電氣兼容性、功率傳輸能力及對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響,制定包含電氣連接、保護(hù)配置及通信接口的詳細(xì)接入方案,確保儲能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定接入并提供調(diào)頻服務(wù)。
構(gòu)建火儲AGC協(xié)同監(jiān)控平臺,實現(xiàn)儲能系統(tǒng)與煤電機(jī)組間的高速信息交互。平臺具備多維度運(yùn)行監(jiān)控功能,實時監(jiān)測儲能關(guān)鍵參數(shù)及機(jī)組運(yùn)行指標(biāo);集成先進(jìn)的消防監(jiān)測設(shè)備與智能預(yù)警算法,實現(xiàn)火災(zāi)早期預(yù)警;具備大數(shù)據(jù)存儲與挖掘分析能力,為系統(tǒng)優(yōu)化決策提供支持。
針對平臺長期運(yùn)行中的性能衰減與適應(yīng)性問題,開展持續(xù)升級研究。通過對比投運(yùn)前后的調(diào)頻指標(biāo)變化評估性能提升效果,分析投資成本、運(yùn)維成本及調(diào)頻收益等經(jīng)濟(jì)效益,統(tǒng)計故障情況評估可靠性水平,以此不斷優(yōu)化平臺功能,提升火電機(jī)組調(diào)頻競爭力。
整合前三部分研究成果,實現(xiàn)平臺的持續(xù)升級,確保項目研究成果能夠滿足實際運(yùn)行需求,不斷提升火電機(jī)組的調(diào)頻競爭力。
投標(biāo)方根據(jù)研究內(nèi)容及技術(shù)規(guī)范書的要求,提供各項子課題技術(shù)方案以及消防、電網(wǎng)接入及兩個細(xì)則等專項技術(shù)方案。
2.1.5.2預(yù)期成果:
(1)實現(xiàn)超級電容與煤電機(jī)組調(diào)頻深度耦合,開發(fā)協(xié)同控制策略優(yōu)化功率分配。
(2)建成全球最大30MW×10min純超級電容儲能調(diào)頻系統(tǒng),開發(fā)多功能監(jiān)控平臺。
(3)大幅提升神華九江電廠機(jī)組調(diào)頻性能,K值達(dá)1.8,提高電廠AGC調(diào)頻收益。
(4)協(xié)助標(biāo)總結(jié)凝練項目創(chuàng)新點(diǎn),協(xié)助受理國家發(fā)明專利20項,受理海外專利3項;協(xié)助錄用國內(nèi)外知名論文18篇,其中核心期刊/EI檢索論文不少于6篇;通過電力行業(yè)專業(yè)協(xié)會鑒定為國際領(lǐng)先水平;協(xié)助申報儲能調(diào)頻建設(shè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項;協(xié)助完成3項集團(tuán)、省部或行業(yè)一級學(xué)會科技進(jìn)步獎或者專利獎申報材料編制。
(5)實現(xiàn)超級電容儲能系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測、壽命預(yù)測、故障診斷、智能運(yùn)維,開發(fā)基于人工智能大模型的超級電容儲能運(yùn)行監(jiān)測及智能運(yùn)維系統(tǒng)。
投標(biāo)方根據(jù)科技項目的預(yù)期成果,提供成果布局策劃方案。
2.1.5.3創(chuàng)新點(diǎn)
(1)選型方法創(chuàng)新:建立針對火電調(diào)頻場景的超容多維度量化選型體系,而非簡單依據(jù)廠家參數(shù)。
集成技術(shù)突破:解決大容量超模組并聯(lián)環(huán)流難題,實現(xiàn)±5%以內(nèi)的電流均衡;設(shè)計適用于超容6C充放電的高效液冷系統(tǒng),控溫精度±5℃。
兼容性深度驗證:通過實時仿真手段,在系統(tǒng)投運(yùn)前全面預(yù)演和優(yōu)化接入方案,降低現(xiàn)場調(diào)試風(fēng)險。
(2)管控架構(gòu)創(chuàng)新:提出“集中-分布”混合式與“簇級精細(xì)化”管理相結(jié)合的三級架構(gòu),兼顧全局優(yōu)化和局部快速響應(yīng)。
算法融合應(yīng)用:將MPC、自適應(yīng)下垂控制、多目標(biāo)優(yōu)化算法融合應(yīng)用于超儲系統(tǒng)管理,提升經(jīng)濟(jì)性和可靠性。
全狀態(tài)感知與壽命管理:實現(xiàn)從系統(tǒng)級到簇級的精細(xì)化狀態(tài)感知和基于全生命周期成本的智能管控。
(3)控制策略智能化:突破傳統(tǒng)PID控制,應(yīng)用智能算法實現(xiàn)多模式自適應(yīng)切換和最優(yōu)功率分配。
評估體系全面化:建立涵蓋性能、經(jīng)濟(jì)、設(shè)備損耗的多維度綜合評估方法,遠(yuǎn)超電網(wǎng)單一K值考核。
軟件自主化:開發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的核心控制軟件,打破技術(shù)依賴。
(4)平臺高度集成化:實現(xiàn)“源-網(wǎng)-荷-儲”信息貫通和“監(jiān)-控-評-維”業(yè)務(wù)一體化,超越單一監(jiān)控功能。
應(yīng)用智能化:內(nèi)置高級算法,提供智能預(yù)警、壽命預(yù)測、經(jīng)濟(jì)決策等增值功能。
標(biāo)準(zhǔn)示范化:形成一套可復(fù)制推廣的大規(guī)模純超容儲能調(diào)頻電站工程標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)經(jīng)驗。
投標(biāo)人應(yīng)針對科技項目創(chuàng)新技術(shù)要求,提交專項研究技術(shù)方案。
2.1.5.4性能指標(biāo)
(1)儲能機(jī)組與升壓機(jī)組拼接式放置,每套5MW/10min超容儲能單元由2個儲能機(jī)組和1個升壓機(jī)肩并肩鏡像拼接布置(兩側(cè)為儲能機(jī)組中間為升壓機(jī)組)。采用的超級電容單體容量不低于8Ah,能量密度不低于 90Wh/kg,50ms 最大比功率不低于 20kW/kg,-40°C/5C放電能量保持率不低于60%,55°C額定功率充放電能量保持率不低于90%,循環(huán)壽命不低于10萬次,且安全性通過電力儲能用超級電容器DL/T 2080標(biāo)準(zhǔn)。
(2)超級電容系統(tǒng)在額定功率充放電工況下交流側(cè)往返效率不低于94%;在 6C倍率充放電工況下模組間最大溫差≤5°C;系統(tǒng)直流側(cè)正負(fù)極對地絕緣電阻不低于20MΩ,超級電容系統(tǒng)交流側(cè)放電能量不低于5MWh。
超級電容關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)先采用科技部"十四五"國家重點(diǎn)研發(fā)計劃一"儲能與智能電網(wǎng)技術(shù)"重點(diǎn)專項的核心研究成果(國重項目立項編號:"2021YFB2400400")、自主研發(fā)技術(shù)或其他同等及以上技術(shù)方案參與投標(biāo)。評標(biāo)時按技術(shù)先進(jìn)性綜合評分。投標(biāo)方響應(yīng)此技術(shù)條款應(yīng)提供國家重點(diǎn)研發(fā)項目成果授權(quán)的支撐材料。
2.1.6 項目服務(wù)期:
本項目擬定24個月,具體實施時間以招標(biāo)人通知為準(zhǔn)。
2.2 其他:/
2.3 主要研究內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo):詳見招標(biāo)文件第一章或第五章
2.4 項目服務(wù)期:詳見招標(biāo)文件第一章或第五章
3.投標(biāo)人資格要求
3.1 資質(zhì)條件和業(yè)績要求:
【1】資質(zhì)要求:投標(biāo)人須為依法注冊的獨(dú)立法人或其他組織,須提供有效的證明文件。
【2】財務(wù)要求:/
【3】業(yè)績要求:2021年4月至投標(biāo)截止日(以合同簽訂時間為準(zhǔn)),投標(biāo)人須至少具有6MW及以上儲能聯(lián)合火電(含燃機(jī))機(jī)組調(diào)頻系統(tǒng)的EPC總承包業(yè)績2份,且均已完工。投標(biāo)人須提供能證明本次招標(biāo)業(yè)績要求的合同和對應(yīng)的用戶證明掃描件,合同掃描件須至少包含:合同買賣雙方蓋章頁、合同簽訂時間和業(yè)績要求中的關(guān)鍵信息頁;用戶證明須由最終用戶蓋章,可以是驗收證明、使用證明、回訪記錄或其他能證明合同標(biāo)的物已完工的材料(若合同甲方不是最終用戶,合同甲方獲取的最終用戶證明也可)。
【4】信譽(yù)要求:/
【5】項目負(fù)責(zé)人的資格要求:(1)投標(biāo)人須提供擬任項目經(jīng)理有效的工程建設(shè)類執(zhí)業(yè)資格注冊證書(若執(zhí)業(yè)資格國家未開展注冊,可提供執(zhí)業(yè)資格證書)或副高級及以上專業(yè)技術(shù)職稱證書。
(2)項目經(jīng)理須至少具有1個擔(dān)任儲能聯(lián)合火電(含燃機(jī))機(jī)組調(diào)頻系統(tǒng)的EPC總承包項目經(jīng)理的經(jīng)歷,投標(biāo)人須提供能證明項目經(jīng)理業(yè)績的合同,若合同中無項目經(jīng)理姓名,須提供對應(yīng)的驗收證明或用戶證明等有蓋章的證明材料(須含工程名稱、項目經(jīng)理及單位名稱)。
【6】其他主要人員要求:/
【7】科研設(shè)施及裝備要求:/
【8】其他要求:/
3.2 本項目不接受聯(lián)合體投標(biāo)。 /
4.招標(biāo)文件的獲取
招標(biāo)文件開始購買時間2026-04-17 10:00:00,招標(biāo)文件購買截止時間2026-04-24 16:00:00。
欲購買招標(biāo)文件的投標(biāo)人請聯(lián)系開通供應(yīng)商會員事宜,審核通過后項目的相應(yīng)說明完成招標(biāo)文件的
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