隧道動力費用開支在機電日常養(yǎng)護費用的占比達到50%以上，在保障隧道行車安全的前提下，研究降低隧道動力費用開支可采取的措施具有良好的經(jīng)濟效益前景。朋山嶺隧道建設(shè)儲能系統(tǒng)，既可以利用峰谷電價差獲得經(jīng)濟效益，還可以替代傳統(tǒng)隧道UPS電源系統(tǒng)作為隧道后備電源使用，且功能和穩(wěn)定性較UPS電源進一步升級，可增強隧道供電穩(wěn)定性。

一創(chuàng)新驅(qū)動，構(gòu)建降本增效儲能系統(tǒng)

儲能系統(tǒng)具有削峰填谷、延時用電、電能質(zhì)量優(yōu)化等特性，削峰填谷就是在電力處于“平”“谷”時段充電，電力位于“峰”時段放電，通過平滑用戶負荷曲線可以減少電力處于“峰”值時段的功率訂購額，實現(xiàn)減少以相對高價格購入電能的需求，降低總電費。當電網(wǎng)偶爾停電時，儲能系統(tǒng)可以作為后備電源為用戶持續(xù)供電。此外，通過儲能系統(tǒng)的安裝與應(yīng)用能夠濾除來自電網(wǎng)的擾動，可以作為一種特殊的電能質(zhì)量控制裝置來改善重要負荷的供電質(zhì)量。從節(jié)能減排角度來看，儲能系統(tǒng)在非峰負荷時段將低碳排放電源的電能轉(zhuǎn)移到峰荷時段使用，從而減少對高排放能源的消耗，有利于節(jié)能減排。

二落地開花，探索綠色節(jié)能隧道運營管理

根據(jù)隧道現(xiàn)場調(diào)研及記錄實時用電數(shù)據(jù)，在統(tǒng)計分析朋山嶺隧道用電負荷后，本次項目選用了50kW變流器、150kWh電池組，通過配備EMS控制器對電池充、放電時間及充放電功率進行調(diào)度，組成儲能控制系統(tǒng)。通過測算隧道用電負荷，變壓器有剩余容量可以利用，在未改動隧道原有配電系統(tǒng)線路下，將儲能系統(tǒng)通過隧道預留的備用抽屜柜并入至隧道配電系統(tǒng)。項目從2018年10月份開始調(diào)研、方案設(shè)計、設(shè)備選購、設(shè)備安裝調(diào)試，2019年1月18日施工完成。施工期間均在隧道未停電情況下進行，隧道依舊正常供電。

三經(jīng)濟效益

動力費成本方面。以朋山嶺隧道為例，經(jīng)統(tǒng)計，30天充電約12390KWh，放電約11750KWh，30天總共收益約4560元，平均每日收益152元。以此測算，朋山嶺隧道儲能系統(tǒng)10年的運行在電費節(jié)省方面收益約50萬元。

應(yīng)急照明設(shè)備投入方面。系統(tǒng)投入后可取代50KVA UPS 1臺，節(jié)省設(shè)備購置費及維護費合計約20萬元。

扣除本次儲能系統(tǒng)設(shè)備購置安裝投入成本約40萬元，朋山嶺隧道鋰電池儲能項目未來10年收益約30萬元，若我司隧道均部署該套系統(tǒng)，預計10年的經(jīng)濟效益可達2000萬元。

社會效益

在隧道停電時，儲能系統(tǒng)可完全替代UPS對隧道進行供電。目前隧道設(shè)計的應(yīng)急照明模式續(xù)航時間為30分鐘，若投入儲能系統(tǒng)，完全可以開啟正常照明模式且續(xù)航時間可達3小時，為隧道提供更加可靠的行車安全條件。另外，儲能系統(tǒng)充分利用非峰負荷時段的電能，大大減少對高排放能源的消耗，促進節(jié)能減排。

福建省屬于多山區(qū)域，隧道多且里程長，每年用于隧道照明方面的動力費成本相當高，本項目在隧道用電成本控制方面可成為全省的示范并在行業(yè)內(nèi)推廣。同時，該系統(tǒng)采用高穩(wěn)定性高用電轉(zhuǎn)換率的磷酸鐵鋰電池作為儲能介質(zhì)，充分利用鋰電池優(yōu)異的深度充放電性能、長久的循環(huán)壽命等特性，從鋰電池的發(fā)展趨勢來看，未來新設(shè)備的投入成本將呈下降的趨勢，能進一步促進該技術(shù)的大范圍應(yīng)用。