项目名称：高速公路隧道新能源储能供电技术研究
- 福建省泉州高速公路有限公司
- 福建省泉州市丰泽区北峰街道肖厝社区泉州北收费站
- 362000
- 粘为凯
- 13636916131
| 姓名 |
赵维裕 |
电话 |
36619001 |
电子邮件 |
81487714@qq.com |
| 区号 |
0595 |
邮编 |
362000 |
通信地址 |
福建省泉州市丰泽区北峰街道肖厝社区泉州北收费站 |
黄鹏程 黄培庭 肖 燊 傅程华 杜勇成 粘为凯 柴琴琴 陈智良
| 专利类型 |
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专利状态 |
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| 申请号 |
授权日期 |
授权专利号 |
| 2021200806051 |
2021-08-31 |
ZL 2021 2 0080605.1 |
中国高速公路总里程已达16多万公里，位居全球第一，拥有隧道十几万座，总长度一万多公里。福建省地处东南丘陵属于多山区域，隧道公里数多达两千公里，高速隧道的照明、通风和通讯等用电量巨大，同时有消防等应急电源的需求，然而很多隧道地处偏于偏远山区，存在供电难度大的问题；另外高速隧道日内用电量白天大、夜晚相对小的特点，与电网的负荷高低峰重叠，这给电网供电带来压力。就此，2016年开始，项目组针对上述挑战，研究了调峰填谷与备用一体化的隧道供配电技术，储能微网协调优化调度技术，研发了高速公路隧道储能供电系统的智慧运维管理平台。
项目申请国家专利2项，软件著作权1项，发表论文4篇。项目成果已应用于福建省高速泉州公司、南平公司、罗宁公司等，实现销售额350万元，利润100万元，节约电费20万元。此外，项目利用高储能能力，不仅实现第二电源供电，为隧道关键设备提供大容量后备为应急供电保障提供可行性方案，而且参与谷时风电、核电等的消纳，助力国家“双碳”目标实现。
创新点1：创造性提出了高速隧道储能与应急一体化技术。通过双向电力电子变流器控制技术和远程通讯遥控技术，对高速隧道现有单向供配电系统进行技术升级，实现能量的双向流动。利用高能力密度的锂电池储能系统，替代原有铅酸蓄电池，在不增加储能空间的情况下，提高了储能容量，进而在不减少后备储能容量前提下，为调峰填谷提供了额外容量。实现了高速隧道储能与应急电源一体化。
创新点2：创新性提出了高速隧道储能-负荷-电网协调优化调度技术。通过建立高速隧道负荷模型、基于电网峰谷电价曲线特性，利用新增额外储能容量，针对高速隧道负荷特点，建立了高速隧道储能-负荷-电网协调决策模型，实现了高速隧道新能源储能供电系统的在线优化调度，提高系统运行的稳定性和经济性。
创新点3：创新性提出了高速隧道新能源储能供电系统的智能运维技术。建立电池健康状态模型和高速隧道供电系统模型，研究故障诊断技术进行储能和供电系统的安全状态评估，实现高速隧道新能源储能系统的智能化运维，提高运维效率和系统安全性。
产业化：
（1） 南平高速公路泉州段隧道应急照明双电源改造应用
在南平推广了 7 套储能方案，在《福建高速南平管理分公司隧道提质升级改造工程》中，实现了上庄隧道、对界溪 2 号隧道、漳墩 1 号隧道、回龙 1 号隧道、回龙 2 号隧道、营头隧道、恒源隧道、天子岗隧道、大安岭隧道、黄连坑隧道和京台浮山 2 号隧道进行隧道供电备用电源改造。
（2）泉三高速公路泉州段隧道应急照明双电源改造应用
在泉三公司推广了 4 套储能方案，在《泉三高速公路泉州段隧道应急照明双电源改造》中，对龙首岭隧道、顶冬坑隧道、高岭隧道、马跳隧道进行隧道供电备用电源锂电池备电改造。
（3）罗源、水古收费站收费棚改建工程项目中罗源推广了一套锂电池双电源系统，用于收费站供电。
（4）中国高速公路总里程已达16多万公里，位居全球第一，拥有隧道十几万座，总长度一万多公里。福建省高速隧道公里数多达两千公里，用电量大。电化学新能源储能系统具有削峰填谷功能。用户利用电化学储能系统，可以利用峰谷电价差获得经济效益；提高用能负荷的均衡性；推迟设备容量升级，提高设备利用率；利用系统的高储能能力，提供隧道双电源供电方案，减少碳排放为我国尽早实现“双碳”目标做出积极贡献。
效益情况：
（1）南平高速推广了 7 套储能方案的隧道储能供电电源改造，实现销售额204.1万元，新增利润62万元，税收13% 8.06万。
（2）在泉三高速推广了 4 套储能方案，对4个隧道进行隧道供电备用电源锂电池备电改造，实现销售额158.6.1万元，新增利润55万元，税收13% 8.06万。
（3）罗源、水古收费站收费棚改建工程项目中罗源推广了一套锂电池双电源系统，用于收费站供电，实现销售额49.6万元，新增利润15万元，税收13% 1.95万。
