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)能建時(shí)代（上海）新型儲(chǔ)能技術(shù)研究院有限公司常務(wù)副總經(jīng)理蘇麟做《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成技術(shù)發(fā)展思考》主題報(bào)告。以下為發(fā)言主要內(nèi)容：
蘇麟：大家好，分享一下關(guān)于電化學(xué)集成幾點(diǎn)思考，首先介紹一下公司，我們公司的全名叫能建時(shí)代（上海）新型儲(chǔ)能技術(shù)研究院有限公司，今年8月份在上海的徐匯區(qū)完成注冊(cè)的，是由電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院控股，寧德時(shí)代、江蘇電力設(shè)計(jì)院、華東電力設(shè)計(jì)院、中能裝備參股的國(guó)有控股的合資公司，主要是面向儲(chǔ)能的行業(yè)政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)、核心產(chǎn)品技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)等開展研究與咨詢業(yè)務(wù)，提供全過程系統(tǒng)解決方案。
新型儲(chǔ)能是助力雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)踐的重要支撐，這也列入十四五的規(guī)劃和三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的綱要，新型儲(chǔ)能是支撐新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和重要裝備，這一點(diǎn)毋庸置疑，在近三年我們也非常欣喜看到國(guó)家各個(gè)部委包括地方出臺(tái)了很多關(guān)于新型儲(chǔ)能的政策要求，尤其在今年，國(guó)家發(fā)改委、能源局花了比較大的精力去研究和制定儲(chǔ)能的相關(guān)政策和管理要求。
新型儲(chǔ)能也是打造能源技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要路徑，是結(jié)合雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)能源科技革命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)新型儲(chǔ)能不光在中國(guó)發(fā)展的非常興旺，這是一個(gè)全球化共同的進(jìn)程，在海外也是非常火的。
新型儲(chǔ)能也是我們能建集團(tuán)的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，圍繞“30.60”系統(tǒng)解決方案“一個(gè)中心”和儲(chǔ)能、氫能“兩個(gè)基本點(diǎn)”開展新型電力系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)與業(yè)務(wù)開拓。去年全球總共新增的電化學(xué)的裝機(jī)7個(gè)GW，占到所有儲(chǔ)能類型的57.6%，首次單年突破7GW，在絕對(duì)量上已經(jīng)超過了抽蓄的裝機(jī)。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面，新增的裝機(jī)是1.8GW，占總比例24.9%，同比增長(zhǎng)18%，累計(jì)突破5GW，其中在近三年新增的功率裝機(jī)占比達(dá)到80%，其中鋰離子電池仍然是在新增的裝機(jī)里面占據(jù)了絕對(duì)主導(dǎo)的地位，這是大概的行業(yè)現(xiàn)狀。
在應(yīng)用場(chǎng)景方面，根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景以新能源側(cè)儲(chǔ)能、共享儲(chǔ)能、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用為主，這三者應(yīng)用占到總體裝機(jī)的90%以上。從最近兩年各個(gè)地方的規(guī)劃和建設(shè)的情況來看，其實(shí)際進(jìn)程比國(guó)家要求的“十四五”期間不少于3000千瓦裝機(jī)的要求更快。
儲(chǔ)能技術(shù)路線呈現(xiàn)出的多樣化的特征。在以下表里列舉了目前新型儲(chǔ)能的幾種主流方式，包括今后潛在發(fā)展的主流方式，包括比較有代表性的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能類型壓縮空氣和全釩液流儲(chǔ)能，短時(shí)儲(chǔ)能飛輪和超級(jí)電電容，中等市場(chǎng)儲(chǔ)能中鋰離子電池儲(chǔ)能占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位，鈉離子電池儲(chǔ)能也在進(jìn)一步發(fā)展，應(yīng)該說多種技術(shù)路線正在逐步從示范走向商業(yè)化。短期內(nèi)能夠等量替代鋰離子電池儲(chǔ)能的技術(shù)路線短期內(nèi)還看不到。
從去年下半年開始，電池原材料價(jià)格的快速上漲導(dǎo)致電芯、系統(tǒng)成本的大幅上升，在一定程度上影響了一部分項(xiàng)目的正常開工。長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能從規(guī)劃的容量和實(shí)際的需求來看，缺口還是比較大的，主要受制于電價(jià)政策、建設(shè)成本和技術(shù)的成熟度。
新型儲(chǔ)能的度電成本普遍高于抽蓄，需要不斷發(fā)展降低其造價(jià)。高安全、長(zhǎng)生命、高可靠、低成本和易回收是目前儲(chǔ)能行業(yè)的共識(shí)和追逐的目標(biāo)。根據(jù)國(guó)家的相關(guān)要求，到十四五末儲(chǔ)能的系統(tǒng)成本需要降低30%以上，同時(shí)要開展國(guó)產(chǎn)化元器件的替代，應(yīng)該說要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)還是有很長(zhǎng)的路要走的。
接下來談?wù)剝?chǔ)能集成的幾個(gè)難點(diǎn)和解決措施。
1、優(yōu)化初始投資成本：能系統(tǒng)的初始投資成本高是制約儲(chǔ)能商業(yè)化、規(guī)模化應(yīng)用的主要因素，通過將直流側(cè)最高電壓由1000V提升到1500V，以單套40呎步入式電池艙（風(fēng)冷）為例，直流側(cè)輸出能量由2.5MWh提高到3.5MWh左右，非步入式直流側(cè)輸出能量最大可達(dá)5MWh左右，PCS額定功率由630kW提高到1725kW左右，極大的提高了功率和能量密度，減少設(shè)備數(shù)量和建設(shè)成本，結(jié)合大容量電芯的使用，有效的降低初始投資成本。
2、減少短板效應(yīng)：常規(guī)集中式儲(chǔ)能單元由大量的單體電芯串并聯(lián)而成，簇內(nèi)電池的一致性和簇間環(huán)流影響儲(chǔ)能電站全壽命周期成本，影響儲(chǔ)能系統(tǒng)安全、壽命等指標(biāo)。通過電芯的成組篩選、儲(chǔ)能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)、高效的液冷熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)的均衡功能和充放電管理以及運(yùn)行方式的合理設(shè)定來提升電池成組后的系統(tǒng)性能、使用壽命，減少因大量電芯串并聯(lián)后的形成的短板效應(yīng)。
3、改善運(yùn)行溫度差異性：溫度的差異性在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中對(duì)電池衰減速度的影響是比較明顯的，行業(yè)的技術(shù)路線逐步在向液冷技術(shù)方向發(fā)展，很多示范工程采用非步入式結(jié)構(gòu)，占地面積大概比傳統(tǒng)風(fēng)冷節(jié)省四分之一到三分之一。它總體的特點(diǎn)是能量密度高，綜合成本低，放電深度高，電池衰減小。設(shè)備采購(gòu)成本略高于風(fēng)冷系統(tǒng)，整站建設(shè)的綜合造價(jià)與風(fēng)冷系統(tǒng)相當(dāng)。液冷系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行中的站用電損耗較低，在運(yùn)行成本和系統(tǒng)穩(wěn)定性方面較風(fēng)冷系統(tǒng)有一定的優(yōu)勢(shì)。
4、避免簇間環(huán)流：由于電池額定容量、電壓、內(nèi)阻和衰減特性的差異，常規(guī)集中式儲(chǔ)能單元電池簇間存在環(huán)流的影響，造成儲(chǔ)能系統(tǒng)的可放電能量減少，同時(shí)帶來安全隱患。儲(chǔ)能單元拓?fù)湟话憧赏ㄟ^采用級(jí)聯(lián)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或在電池簇回路增加DC/DC變流器等方式避免簇間環(huán)流。
5、提升電氣安全：隨著直流側(cè)最高電壓1500V儲(chǔ)能系統(tǒng)的普及，儲(chǔ)能電池串并聯(lián)數(shù)量的增加，儲(chǔ)能單元直流側(cè)短路電流也急劇增加，給儲(chǔ)能單元的直流側(cè)設(shè)備選型和安全運(yùn)行帶來影響。通過減少電池的串并聯(lián)、電池簇設(shè)置DC/DC、級(jí)聯(lián)型或組串式PCS等減少直流側(cè)短路電流；直流側(cè)開關(guān)一般采用斷路器或熔斷器+負(fù)荷（隔離）開關(guān)的方式進(jìn)行短路保護(hù)和檢修隔離。
6、提升消防安全：消防安全仍是當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)的難點(diǎn)，采取“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的理念。常見措施有：電池艙設(shè)置H2、CO可燃?xì)怏w探測(cè)器，感溫感煙探測(cè)器，與BMS、空調(diào)、排風(fēng)系統(tǒng)等聯(lián)動(dòng)；電池艙設(shè)置防爆型通風(fēng)裝置；電池艙設(shè)置水消防、七氟丙烷、全氟己酮、細(xì)水霧等消防設(shè)施；設(shè)置全站消防給水系統(tǒng)。
7、優(yōu)化通信和控制技術(shù)：大型儲(chǔ)能可實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻、快速調(diào)壓、源網(wǎng)荷儲(chǔ)緊急支撐等快速響應(yīng)能力，一般通過配置PCS協(xié)調(diào)控制器，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)PCS的快速和同步控制以及毫秒級(jí)的調(diào)節(jié)功能。PCS、BMS可采用IEC104、IEC61850等規(guī)約與站控層進(jìn)行信息交互，通過統(tǒng)一規(guī)約提高通信速率和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
8、解決環(huán)境適應(yīng)性：目前我國(guó)在三北地區(qū)和沿海地帶建設(shè)新能源大基地，如：光伏治沙、海上風(fēng)電等，其設(shè)備運(yùn)行環(huán)境非常惡劣，需要考慮高海拔、低氣溫、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)風(fēng)沙這幾種典型的環(huán)境因素并采取相應(yīng)的設(shè)備防護(hù)措施。
最后談幾點(diǎn)關(guān)于集成技術(shù)的幾點(diǎn)思考。
1、電化學(xué)儲(chǔ)能集成技術(shù)迭代速度快、多專業(yè)融合度，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成應(yīng)立于安全為基礎(chǔ)，以提升運(yùn)行可靠性和降低全壽命周期成本為首要目標(biāo)，重視元器件的國(guó)產(chǎn)化；
2、儲(chǔ)能系統(tǒng)的集成技術(shù)應(yīng)適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的特征和需求，系統(tǒng)化構(gòu)建滿足調(diào)峰、調(diào)頻、應(yīng)急響應(yīng)等場(chǎng)景的“三電架構(gòu)”，加強(qiáng)對(duì)新型電力系統(tǒng)的支撐能力；
3、電池荷電狀態(tài)的參數(shù)量測(cè)、計(jì)算分析是難點(diǎn)，準(zhǔn)確地荷電狀態(tài)判別是電池有效控制、保護(hù)的基礎(chǔ)，需要在傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)分析方面繼續(xù)發(fā)展。
4、重視運(yùn)行大數(shù)據(jù)的價(jià)值利用，避免掉入“數(shù)據(jù)墳?zāi)埂保行У臄?shù)據(jù)利用可以為電站運(yùn)維、設(shè)備技術(shù)的迭代升級(jí)帶來最直接的共贏價(jià)值。
5、變流技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電池均衡、功率控制、系統(tǒng)支撐的關(guān)鍵，應(yīng)綜合各個(gè)技術(shù)路線的優(yōu)劣勢(shì)以全局目標(biāo)最優(yōu)的方式發(fā)展進(jìn)步。
6、電池?zé)峁芾砑夹g(shù)是主動(dòng)安全、長(zhǎng)壽命、高能效的基礎(chǔ)，應(yīng)結(jié)合技術(shù)、成本、運(yùn)維方便性綜合考慮。
7、電芯質(zhì)量與系統(tǒng)集成同等重要，系統(tǒng)集成細(xì)節(jié)的差異性較大，需逐步總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，建立精細(xì)化的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并在理念上從關(guān)注“建設(shè)成本”向全面關(guān)注“全壽命周期綜合成本“轉(zhuǎn)變 。
以上就是我本次主題報(bào)告介紹的內(nèi)容，敬請(qǐng)大家指正與交流，謝謝！
