中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：9月7—9日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司、國(guó)家能源局能源節(jié)約和科技裝備司、浙江省能源局聯(lián)合指導(dǎo)，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合232余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十二屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在杭州洲際酒店召開。本次大會(huì)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)、中國(guó)科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)組和中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)聯(lián)合承辦。
大會(huì)以"共創(chuàng)儲(chǔ)能新價(jià)值，共建市場(chǎng)新格局"為主題，聚焦新型儲(chǔ)能安全持續(xù)發(fā)展，針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)等重點(diǎn)、熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題展開充分探討，分享可持續(xù)政策機(jī)制、資本市場(chǎng)、新型儲(chǔ)能系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、標(biāo)準(zhǔn)、示范項(xiàng)目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國(guó)內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的913家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，3317位嘉賓參加了本屆大會(huì)，其中154家企業(yè)展示了儲(chǔ)能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測(cè)認(rèn)證等新型儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈。
大會(huì)組委會(huì)邀請(qǐng)?zhí)K州普兆新能源設(shè)備有限公司技術(shù)副總楊振華做《戶用儲(chǔ)能全方位安全解決方案》主題報(bào)告。以下為發(fā)言主要內(nèi)容：
楊振華：非常感謝各位領(lǐng)導(dǎo)、各位行業(yè)內(nèi)的同仁，本人楊振華，有幸代表公司蘇州普兆新能源向大家做一個(gè)匯報(bào)，匯報(bào)的主題是戶用儲(chǔ)能解決方案之“電源側(cè)”安全解決方案。
簡(jiǎn)單介紹一下蘇州普兆公司的背景。
蘇州普兆是2011年成立，專門聚焦光伏這個(gè)賽道，專注于安全領(lǐng)域，尤其是戶用儲(chǔ)能安全領(lǐng)域。我們是攜手上海交大以及香港科技大學(xué)，做一些相關(guān)產(chǎn)品和解決方案的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。我們公司在蘇州。
這張圖是我們能夠提供給廣大客戶的產(chǎn)品線總覽，這張圖是從電池板這一側(cè)到電網(wǎng)這一側(cè)我們能夠提供的產(chǎn)品系列，最左邊比如組件式關(guān)斷器，有歐洲客戶用的組串式的防火關(guān)斷器，接下來是隔離開關(guān)，以及斷路器，直流斷路器加一些其他的零部件，比如說防雷、熔芯放在箱里面組成一個(gè)直流系統(tǒng)電箱。左側(cè)是直流側(cè)產(chǎn)品，右側(cè)是交流側(cè)產(chǎn)品。交流側(cè)的產(chǎn)品比較常規(guī)，我就不做贅述。這是戶用儲(chǔ)能，對(duì)于工商業(yè)或大型地面項(xiàng)目，我們可以提供電壓達(dá)到1500V，直流電流做到800A的斷路器和隔離開關(guān)，這是產(chǎn)品的概述。
接下來介紹一下解決方案的背景。據(jù)統(tǒng)計(jì)，SolarPower，一個(gè)歐洲權(quán)威雜志，2022年全球屋頂光伏安裝容量會(huì)超過100GW，歐洲平均戶用功率達(dá)到6-8個(gè)kW，國(guó)內(nèi)可能大了一點(diǎn)，可能在20kW，甚至30kW，平均大概10kW一個(gè)屋頂。100個(gè)GW意味著每年增加1000萬個(gè)屋頂，這個(gè)基數(shù)非常龐大。單位是每年，可以預(yù)見到未來光伏戶用儲(chǔ)能安裝量呈爆炸式增長(zhǎng)。這么龐大的基數(shù)，假如說安全事故是一個(gè)幾率問題，基數(shù)龐大了之后，它的起火的數(shù)量，絕對(duì)值數(shù)量也是越來越高的，更何況我們的屋頂電站隨著時(shí)間的推移老化，各種各樣安全問題逐漸凸顯出來。所以安全在戶用儲(chǔ)能這一塊是越來越嚴(yán)峻的形勢(shì)，面臨這樣的問題。
戶用儲(chǔ)能我們把它分為四個(gè)部分：第一是電池板，第二個(gè)是電池包，這兩類統(tǒng)稱電源側(cè)，因?yàn)樗心芰慨a(chǎn)生。三、四是線路和負(fù)載，線路和負(fù)載不是不重要，但不是我今天講的主題，我講的主題主要圍繞電池板和電池包這兩個(gè)更加重要的方向去做。電池板如果按功率10-20kW，電壓一般可以做到100V，電流做到15安培，這個(gè)能量是非常大的。電池包更不用說，5度電、10度電、15度電、20度電是非常普通的型號(hào)。如果從能量角度來換算的話，1度電能量是360萬焦耳，1公斤TNT是420萬焦耳，如果單純從能量角度換算這個(gè)能量是非常巨大的，當(dāng)然電池的放電過程和TNT爆炸的能量釋放方式不一樣，但是從能量總量來講是差不多的。如果從這個(gè)角度來講，家里裝了10度電，可能跟裝了兩個(gè)炸藥包都差不多，如果安全做不到位的話，每天晚上睡覺都睡不著。我們重點(diǎn)圍繞這兩塊做了安全方面的解決方案。
左邊這個(gè)視頻，光伏起火，大家覺得光伏起火應(yīng)該怎么去滅火？直接用水噴可以嗎？德國(guó)人給我們做了一個(gè)很好的示范，怎么救？不救，直接燒光為止，因?yàn)楣夥鸹鹩袃蓚€(gè)危害，一個(gè)是明火的危害，再一個(gè)是直流電的危害，直流電的危害會(huì)導(dǎo)致人身生命安全的威脅，一個(gè)基本的原則是生命安全高于財(cái)產(chǎn)安全的，所以干脆不救，燒光為止。這樣就造成了一個(gè)很大的經(jīng)濟(jì)損失，本來別墅上想省幾度電，裝綠色能源，裝一個(gè)光伏，結(jié)果別墅燒了，工廠燒了更不得了，得不償失。所以基于這個(gè)背景，美國(guó)提出來一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，叫NEC2014，現(xiàn)在刷到2020版本。2014是陣列之外30公分之內(nèi)必須裝一個(gè)隔離裝置，就是防火開關(guān)，要求把電池板和建筑物進(jìn)行隔離開來，這是一個(gè)最初的安全標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在刷新到2020，要求整個(gè)系統(tǒng)在關(guān)斷的時(shí)候，不能有超過80V電壓，這是美國(guó)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的精髓，80V電壓，當(dāng)消防員爬屋頂?shù)臅r(shí)候至少不會(huì)被電擊。
北京416事件發(fā)生之后，國(guó)內(nèi)也出臺(tái)了相關(guān)的政策，2021年出臺(tái)了安全的政策，雖然來的晚了一點(diǎn)，但是看得出能源局、國(guó)家對(duì)安全這一塊越來越重視，不排除未來一到兩年或者三到四年之后也出臺(tái)類似的相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)。
光伏起火據(jù)統(tǒng)計(jì)有三大主因，第一個(gè)主因是電池板本身品控不好，第二個(gè)是安裝問題，端子連接不好，電阻如果超8毫?xí)l(fā)熱，本身端子空間又小，散熱又差，所以超過8個(gè)毫?xí)l(fā)熱，溫度會(huì)超過120度，這時(shí)候會(huì)融化、起火。但是正常施工過程中，因?yàn)槭┕きh(huán)境比較復(fù)雜，比如灰塵、異物進(jìn)去、安裝連接不牢靠，各種各樣的問題都會(huì)導(dǎo)致端子熔掉這個(gè)問題。第三個(gè)是拉弧，拉弧它的危害更高了，比如拉弧危害可以達(dá)到3000度，把金屬都能夠熔化掉，這個(gè)溫度是非常高的，據(jù)說也是起火的主要原因，貢獻(xiàn)率超過50%。拉弧到底什么原因造成的？也有可能是線纜老化，比如光伏運(yùn)行10年、20年之后老化，也有可能是動(dòng)物的啃咬，老鼠把線咬了，也有可能是線纜的拖拽造成的。
我這里有一個(gè)關(guān)于電弧的視頻，現(xiàn)在放一下。
這是一個(gè)關(guān)于電弧產(chǎn)生的原因及危害的小視頻，背景和危害都介紹過了，現(xiàn)在介紹一下我們的方案到底是什么。
針對(duì)儲(chǔ)能電池板方案，我們第一個(gè)提出了組件級(jí)波段安全，要求每個(gè)組件后接一個(gè)RSD關(guān)斷器，可以控制在每個(gè)輸出0.9V，有助于后期維護(hù)和檢測(cè)。我們是通過PRC電力載波通訊技術(shù)，結(jié)合我們的Control Box發(fā)射器進(jìn)行的雙向閉環(huán)安全檢測(cè)和控制。這個(gè)控制器里集成了AFCI，翻譯過來就是電弧檢測(cè)模組，它會(huì)檢測(cè)整條線路上是否有電弧產(chǎn)生，一旦有電弧產(chǎn)生之后，電弧檢測(cè)模組會(huì)給發(fā)射器一個(gè)指令、一個(gè)信號(hào)，發(fā)射會(huì)控制關(guān)斷器進(jìn)行關(guān)斷?？梢钥闯?，我們是從檢測(cè)到指令發(fā)送，到動(dòng)作完成，是一個(gè)完整的解決方案。
有的同仁也可能會(huì)問到：現(xiàn)在SUSPEC協(xié)議不也是要求逆變器里面集成發(fā)射器？也是有這個(gè)功能的。實(shí)際上相對(duì)于逆變器里面集成發(fā)射器這個(gè)方案來，我們外置的方案有它的優(yōu)勢(shì)：第一，我可以繞開SUSPEC通信的專利問題；第二，逆變器EMS難過的問題可以解決掉，現(xiàn)在SUSPEC又出來一個(gè)新的要求，要求發(fā)射器必須加一個(gè)外置的鐵盒子放到逆變器里面去，實(shí)際上這是對(duì)逆變器廠商一個(gè)更高的要求、更高的限制，如果把它外置之后，相當(dāng)于兼容所有的逆變器品牌，不需要去做單獨(dú)的SUSPEC認(rèn)證，也不需要去做列明。剛才我還跟CIC的同事去了解，做一個(gè)系列可能成本十幾萬，普遍要所有的逆變器，所有的系列都要做，這個(gè)時(shí)間和精力以及成本投入是巨大的，這個(gè)方案依舊可以繞開專利問題。第三個(gè)，可以有很好的兼容性，因?yàn)樗仟?dú)立的系統(tǒng)。其他的優(yōu)勢(shì)，比如電弧預(yù)制，我可以做事前預(yù)防的效果，因?yàn)楫?dāng)光伏明火起來的時(shí)候已經(jīng)晚了，最好做到事前預(yù)防。除此之外其他的方案，比如開放式的，我們可以兼容多個(gè)逆變器的品牌，不同品牌可以兼容，平臺(tái)化，我們可以把這個(gè)數(shù)據(jù)傳到逆變器平臺(tái)上也可以，傳到我們自己的平臺(tái)上也可以，進(jìn)行一個(gè)數(shù)據(jù)監(jiān)控的平臺(tái)。第五個(gè)是相較于華為他們的優(yōu)化器方案，成本節(jié)省至少20個(gè)點(diǎn)，20個(gè)點(diǎn)還比較保守，可能到了30個(gè)點(diǎn)，為什么呢？因?yàn)榈搅私M件這個(gè)級(jí)別，客戶會(huì)在意每一分錢，因?yàn)樗牧亢艽蟆Ｎ覀兊亩ㄎ缓芎?jiǎn)單：第一，滿足安全要求；第二，滿足經(jīng)濟(jì)需求。這是我們方案的一個(gè)定位。
我們這個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn)： IP68、戶外安裝、防火，這種安裝是極其簡(jiǎn)單方便的，通過U型卡槽直接卡在電池板的邊框上。
關(guān)于電池板這一側(cè)另外一個(gè)解決方案，我們叫組串級(jí)解決方案，它是防火安全的要求，它不要求組件級(jí)到底有多少電壓，它是要求把光伏陣列做一個(gè)隔離。就在電池板和一般電池板陣列之外30公分之內(nèi)裝這么一個(gè)設(shè)備，這個(gè)設(shè)備的特點(diǎn)：第一，也是集成了電弧檢測(cè)功能；第二，內(nèi)置PID修復(fù)模塊，實(shí)際上逆變器里面也有這個(gè)功能，現(xiàn)在我們也集成了這個(gè)功能。對(duì)于一些老電站，比如2020年之前安裝的電站，有一些P型的電池板可能衰減比較嚴(yán)重，構(gòu)造PID衰減比較嚴(yán)重，對(duì)于這些電站是有一定的修復(fù)效果；第三個(gè)是安裝比較簡(jiǎn)單，現(xiàn)有階段，已存在的電站不需要做任何改裝，直接把這個(gè)線頭拔掉插上去就可以，改造比較方便。最后一個(gè)是經(jīng)濟(jì)性非常明顯，相對(duì)于組件的方案，我們這一款經(jīng)濟(jì)性非常明顯。
這個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn)，第一個(gè)是1500V，55安培，這是它的電參數(shù)?？梢宰詣?dòng)實(shí)現(xiàn)開合，當(dāng)交流電斷電的時(shí)候直流電也同步開合。其次我們做到IP65，最大可以做到10串，比如100kW、110kW華為逆變器、陽光逆變器，基本上一個(gè)逆變器接一臺(tái)就夠了。
解決方案三是關(guān)于電池包，電池包這一塊之前很多業(yè)界同仁講過，它們自身有各種各樣的檢測(cè)、各種各樣的保護(hù)等等，但不是百分之百的，也有萬一的情況，比如電車自燃，它不能說保護(hù)不到，它也有自燃的現(xiàn)象。所以任何保護(hù)都不是百分之百的，我們做的電池包外面加了斷路器方案，實(shí)際上是一個(gè)加強(qiáng)防護(hù)。這個(gè)產(chǎn)品是專門針對(duì)電池包研發(fā)的，目前通過了UL認(rèn)證、TUV認(rèn)證都有，可以做到1000V，80安培，18毫米寬的寬度做到1000V，18寬，里面有3個(gè)發(fā)明專利。大家感興趣的可以去B25展臺(tái)看一下。
謝謝大家。
