中國儲能網(wǎng)訊：2020年7月25-26日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會聯(lián)合江蘇省電機(jī)工程學(xué)會可再生能源專委會、國網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)江蘇綜合能源服務(wù)有限公司、中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計院有限公司等單位共同主辦的“第四屆全國電網(wǎng)側(cè)暨用戶側(cè)儲能技術(shù)應(yīng)用高層研討會”在南京召開。
25日下午，中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計院有限公司綜合能源工程公司副總經(jīng)理蘇麟在會上分享了主題報告《電網(wǎng)側(cè)儲能電站發(fā)展現(xiàn)狀及實踐案例》，以下為整理后的演講速記：
蘇麟：今天非常榮幸，電化學(xué)儲能協(xié)會，這是一年一度儲能市場會議，今天在南京隆重召開，我們是隸屬于中國能源建設(shè)集團(tuán)，就是江蘇省電力設(shè)計院，我們作為一家設(shè)計企業(yè)，近幾年在儲能板塊，在電網(wǎng)側(cè)，包括電源用戶也做了一些案例。今天我是站在一個工程試驗者的角度，把我的一些個人心得體會跟在座的專家進(jìn)行分享。
首先看一下大體的政策與市場環(huán)境，儲能產(chǎn)業(yè)從2010年往后，有一個逐步向上的發(fā)展歷程。首先就是在“十二五”規(guī)劃里面，把整個儲能產(chǎn)業(yè)作為一個重要的獨(dú)立的板塊，納入到國家整個科技和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃里面。應(yīng)該說，在這個細(xì)分的領(lǐng)域，尤其是電池的技術(shù)發(fā)展，首先可能是圍繞著電動汽車動力電池的應(yīng)用需求，促進(jìn)了整個電池行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步以及商業(yè)模式的成熟。
從2010年到2019年，包括今年，2020年，國家出臺了相當(dāng)多的一些促進(jìn)儲能發(fā)展的相關(guān)政策，我們可以看到，尤其是今年，整個疫情對國家的各個產(chǎn)業(yè)也產(chǎn)生了一些深刻的影響，圍繞著新基建，新的電力系統(tǒng)的能源發(fā)展變革的模式，儲能作為其中一個重要調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)，出臺了很多的指導(dǎo)意見。其中，尤其在提高電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力方面，推動儲能技術(shù)的應(yīng)用，鼓勵在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)以及用戶側(cè)進(jìn)行多元化投資的發(fā)展，國家也是出臺了相關(guān)的鼓勵文件。
應(yīng)該講，在“十三五”期間，整個儲能進(jìn)入商業(yè)化初期的時間，不管是從技術(shù)、示范工程、標(biāo)準(zhǔn)、商業(yè)模式以及市場主體方面，“十三五”期間對于整個儲能板塊的發(fā)展，應(yīng)該是一個努力嘗試的過程。
進(jìn)入“十四五”，隨著電力系統(tǒng)發(fā)展模式的變化，逐漸地圍繞著以新能源發(fā)電、用戶側(cè)需求為主體的分布式發(fā)展的模式，儲能在“十四五”期間應(yīng)該能夠判斷肯定是要發(fā)揮更大的作用和價值，能夠得到更廣泛的應(yīng)用。在一些國際領(lǐng)先的關(guān)鍵的裝備技術(shù)方面，也是要進(jìn)行一個全新的或者是深入的研制。同時，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用模式方面，也會得到一些更加實用化的發(fā)展。
今年，從1月份截止到現(xiàn)在，從國家各個部委以及江蘇省內(nèi)也出臺了很多跟儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)的一些文件，應(yīng)該說這些文件總體還是支持和鼓勵各類儲能，尤其是在江蘇，最近幾年以風(fēng)電為主的新能源大規(guī)模上網(wǎng)的情況下，圍繞著新能源的消納，圍繞著電力系統(tǒng)的一些調(diào)節(jié)的能力，以及圍繞著用戶側(cè)更加多元化的靈活應(yīng)用這幾個主要的方面，出臺了很多的指導(dǎo)意見。
其中，在最后一條，7月9號，在國家發(fā)改委召集的部署的會議上，要求電力電網(wǎng)，用戶側(cè)儲能作為一個調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要發(fā)揮它的重要價值。
從國外的情況看，最近幾年，各個類型的，不管是工程的總包單位，還是設(shè)備廠家，應(yīng)該說這幾年大家有一個共同的感受，就是在國際市場，其實儲能可能不亞于國內(nèi)的熱度。以歐美發(fā)達(dá)國家，包括日本，因為整個電力市場的政策環(huán)境跟國內(nèi)還是有所區(qū)別的，在這些國家，儲能實際上更多的是圍繞著一些市場化競爭的路線開展的。也得到了大力發(fā)展。比如戶用儲能，增強(qiáng)末端供電可靠性，圍繞分布式新能源消納這幾個方面。還有一些是在短期市場，比如調(diào)頻市場，也有比較成熟的應(yīng)用。
像這類的應(yīng)用，它覆蓋了從亞洲、北美、歐洲、大洋洲、非洲的很多國家。一是在儲能的規(guī)模上面，從小到大，逐步地蔓延發(fā)展；二是在儲能的技術(shù)，逐步成熟。近年來電池的成本逐步下降，突破盈虧點實現(xiàn)盈利的一個基本線，使儲能的發(fā)展得到了商業(yè)化更大規(guī)模的應(yīng)用。
技術(shù)現(xiàn)狀這一塊，前面專家都講得比較多了，大致的類型，主要分為機(jī)械類、電器類、電化學(xué)類以及熱儲能等等，談到儲能是一個比較廣義的概念，既有儲電，也有儲熱和儲冷，在國內(nèi)綜合能源項目里面應(yīng)用得比較廣泛。
從電池的累計投運(yùn)的比例來看，全球累計的裝機(jī)數(shù)達(dá)到3GWH，從技術(shù)的類型來看，鋰電池占的比重將近占到八成，鋰電池這兩年的發(fā)展大家也是有目共睹的。
電化學(xué)儲能常用的類型有鉛炭、鋰電池、全釩液流等等，其中鋰電池里面又分有幾種小類，各自有各自的優(yōu)勢，各自有各自的短板，應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用場景的需求進(jìn)行綜合比選使用。
在具體的應(yīng)用典型場景上面，目前大致在發(fā)電側(cè)輔助服務(wù)，電網(wǎng)側(cè)可再生能源，以及用戶側(cè)，以上幾類場景在國內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。
儲能環(huán)節(jié)不是萬金油，但是有一個核心的作用就是調(diào)節(jié)。說白了，要儲備足夠的能量，具備整個電力系統(tǒng)吞吐的能力，這一塊在不同的應(yīng)用場景下都有各自不一樣的需求。
下面我著重講兩個工程實踐的案例，首先是對規(guī)?；惺絻δ埽@個案例是位于南京江北高新開發(fā)區(qū)，它的立項基本目標(biāo)，一個是解決大規(guī)模區(qū)外來電之后電網(wǎng)的安全運(yùn)行，實現(xiàn)電網(wǎng)的削峰平。第二個，江北新區(qū)打造綠色低碳的電網(wǎng)體系。這張圖是江北儲能站的平面布置圖，不單純是電化學(xué)的儲能站，應(yīng)該是多站融合的綜合性站點。其中包括在中心區(qū)域的磷酸鐵鋰集中式儲能站，還有系統(tǒng)變電站，在西北側(cè)有一個規(guī)劃的對外的數(shù)據(jù)中心，在整個站區(qū)建筑的頂面以及集裝箱的頂面布置了分布式光伏，以及一些電動汽車充電樁等等。整個站的規(guī)模也比較大，總體是分成44個單元，其中2個集裝箱背靠背組成一個單元。
江北站的設(shè)計方案，中間花了很長的時間，去年一年圍繞著規(guī)?；笮偷膬δ苷荆部紤]了很多優(yōu)化方案。
這里講幾個過程。在江蘇地區(qū)，尤其是南京的江北，它的用地是非常受限的，地塊比較昂貴，也比較稀缺，所以當(dāng)時為了提高整站的能量密度，在目前消防不能采用建筑多層布置的情況下，曾經(jīng)考慮采用雙層集裝箱的布置方案，通過單元化的切割，疊加部署，大致能提高30%左右的能量密度。但是這個方案因為設(shè)備更換和運(yùn)維不太方便最終未能采用，最終實施的方案還是采用單層布置。另一個優(yōu)化是采用電池防火墻，在兩個集裝箱中間加了一道防火墻背靠背布置，這樣能夠有效減少通道的占地面積，能夠減小場地面積，同時，能夠保證在萬一有火情的情況下，能夠事故的損失的范圍。
在本站多站融合的環(huán)節(jié)里面，有三個融合是比較關(guān)鍵的，即儲能站、變電站和數(shù)據(jù)中心的融合，其中主要是圍繞五個環(huán)節(jié)，建筑、強(qiáng)弱電、供電、消防和電池，在保證可靠運(yùn)行的情況下，能夠減少投資的造價。
第二個案例，是秦皇島的一個案例，是面向用戶基本的供電單元，滿足冀北地區(qū)分布式電源不斷增長的需求，打造集源網(wǎng)荷儲資源于一身的新型配電站。
在這個站里面，我們成套成套設(shè)計了目前國內(nèi)最大單臺最大的移動儲能，還有它相應(yīng)的云平臺。實現(xiàn)多種場景的靈活應(yīng)用，比如：削峰填谷、保電、應(yīng)急備用、擴(kuò)容、智能充售等等，最大的特點就是它的應(yīng)用比較靈活，使用率相對固定電站更高些。
針對儲能電站的監(jiān)控和運(yùn)維管理的需求，我們跟清華一起共同開發(fā)了儲能云平臺，主要是實現(xiàn)分散式儲能資源的集中調(diào)控，結(jié)合運(yùn)檢系統(tǒng)的健康評價和故障主動預(yù)警，能夠提前發(fā)現(xiàn)電池的運(yùn)行隱患，做好狀態(tài)檢修。
最后一點，是我個人的幾個設(shè)想，談到儲能這個事兒，我覺得對它有兩個定位，第一是作用是巨大，在我們的未來，在整個電力系統(tǒng)板塊里面，它的作用是可期的。就像這張圖片上的這個太陽，它肯定是大家都能看得到的。
第二是困難重重，任何一個新事物的發(fā)展肯定不會是一帆風(fēng)順，包括它的技術(shù)進(jìn)步、商業(yè)價值挖掘，肯定都是有一個波折的道路。我們的理想狀態(tài)肯定是一個康莊大道，但實際上肯定是九曲十八彎，但是終點是一樣的，肯定是有一個非常巨大的前景。
目前有幾個重點工作是值得我們?nèi)プ龅?，其中一個就是要解決儲能在電力系統(tǒng)中的角色定位，儲能的核心作用是調(diào)節(jié)，但是在電源，電網(wǎng)和用戶三側(cè)應(yīng)該有一個頂層設(shè)計，大家不能拼命地都建，都建之后作用是重復(fù)的，投資也會浪費(fèi)。要分配好在三側(cè)的相互配合，解決不同的問題，使相互有一個良好的協(xié)同。
第二，要設(shè)計合適的商業(yè)模式和電價政策。應(yīng)該說每一個行業(yè)健康有序的發(fā)展離不開市場的引領(lǐng)，這一點是目前儲能能否脫開補(bǔ)貼依靠市場自身實現(xiàn)良性發(fā)展的關(guān)鍵。
第三，要解決好安全應(yīng)用的問題。里面比較核心關(guān)鍵的就是怎么解決消防措施，能夠保證它在有火情的情況下能順利撲滅。消防的總體原則是防消結(jié)合，以防為主，可以采用一些對電池系統(tǒng)的實時監(jiān)測分析手段來做好電池健康度和故障缺陷的預(yù)警，避免事故的發(fā)生。
最后一點，電池技術(shù)總體還處在一個發(fā)展階段，對于一些新型原理的電池或者現(xiàn)有技術(shù)的提升需要充分研究挖掘，對于它的能量密度、充放電倍率以及制造和綠色環(huán)保、建設(shè)成本，以及規(guī)模化之后的調(diào)控技術(shù)等等，這幾個方面都是目前值得解決的熱點問題。
以上就是我對儲能板塊的一些個人見解，各位在座的都是專家，講得不到之處，敬請批評指正，謝謝！
