中國儲能網訊:4月27-28日,由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦的中國光儲端信協(xié)同發(fā)展大會在重慶國際博覽中心召開。
此次大會以“協(xié)同創(chuàng)新 融合發(fā)展”為主題,設置開幕式暨碳達峰高峰論壇、工商業(yè)儲能與車網互聯(lián)專場、光儲氫協(xié)同發(fā)展專場、儲能系統(tǒng)集成與智能安全預警系統(tǒng)專場、人工智能與碳足跡專場五個專場論壇。
來自行業(yè)主管機構、科研單位、電網企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的300余家產業(yè)鏈供應鏈企業(yè)參加了本次大會對話與交流。
中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會、中國儲能網與中國儲能網聯(lián)合承辦,中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會專家委員會提供學術支持。
4月28日下午,中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司高級工程師劉冠辰受邀在儲能系統(tǒng)集成與智能安全預警系統(tǒng)專場分享主題報告,報告題目《雙碳背景下的新型儲能發(fā)展及工程建設實踐》。以下為報告主要內容:
劉冠辰:各位領導、各位專家、各位同仁,非常感謝有這樣一次機會受主辦方邀請來到美麗的山城重慶,參加這樣的一次講座和交流,我的演講題目是:雙碳背景下新型儲能發(fā)展以及工程建設實踐。
本次匯報分為三個部分:
第一,新型儲能概述。新型儲能現(xiàn)在主要是依托新能源的建設,新能源的建設在能源結構轉型帶來了新型儲能大量的需求。黨的二十大開始積極穩(wěn)健推進碳達峰、碳中和,深入推進能源革命,加快規(guī)劃建設新型能源體系,加強能源產供銷體系建設,確保能源安全。從國家層面到各個省份的具體政策,都是大力推行新能源的發(fā)展。截止到2023年底,整個中國電力裝機結構,化石能源47.62%,其他可再生能源裝機超過50%,可再生能源發(fā)電超過30億千瓦時,預計到2030年會達到70%以上,發(fā)電量比重會超過60%。
大量新能源并網也帶來了相應的問題,由于可再生能源需求不斷增大,波動性可再生能源并網會對電力系統(tǒng)帶來很多影響,對靈活性的需求也會發(fā)生變化。如果新能源并網裝機達到50%的階段,系統(tǒng)就會迅速加強受擾動和迅速響應的能力,如果超過50%,負荷的結構可能會產生發(fā)電量結構性過剩,這個階段尤其需要新型儲能在時間和空間上作為能量轉移,去支撐大規(guī)模新能源并網后帶來的能源結構的變化。
國外學者研究出一條鴨子曲線,反映的是大規(guī)模新能源并網后的負荷規(guī)律,近年來越發(fā)明顯。此曲線是2012-2020年期間新能源并網后的負荷狀態(tài),是由國外學者和專家統(tǒng)計出來的。一開始新能源并沒有大量并網,這樣的情況下負荷都是像傳統(tǒng)能源結構一樣,在中午是負荷高峰,早上和晚上是低谷,后來隨著大量新能源裝機并網以后,抵消掉中午用戶的負荷,鴨子曲線即新能源抵消了一部分負荷后的結果,新能源中午大發(fā)的狀態(tài)在鴨子曲線中反映出來的為低谷,晚上下班回家比如有一些供冷供熱、電動汽車充電的需求,導致晚上又多出來了像鴨子頭部一樣的高峰。所以,新型儲能可以改變能量在時空中的分布,有效解決電網側的壓力,平緩鴨子曲線。截止到2023年12月底,中國已經投運的新型儲能累計裝機規(guī)模達到34.5GW,74.5GWh,2023年新型儲能三倍于2022年新增投運的水平。
第二,新型儲能現(xiàn)狀。不同儲能應用場景,根據電化學儲能最主要的標準,一個是功率,一個是能量作為橫縱坐標,還有一些其他的不同超級電容、液流、鉛酸包括最成熟的鋰電池,不同技術路線均可以按照功率和能量進行性能上的劃分,如長時儲能有一些是能量型的,短時儲能有一些是功率型的,綜合考慮下來還是電化學儲能里面的磷酸鐵鋰電池是比較成熟的儲能技術。
我們是以設計牽頭的總承包的企業(yè),我們對電化學儲能電站設計也有相應的理解。尤其是GBT 36276-2023已經發(fā)布,計劃于2024年7月1日實施,明確電芯抽檢要求、額定的充換電功率等,現(xiàn)在有更細化的版本。另外是新國標《電化學儲能電站設計標準》,2014年出來的時候儲能是剛起步的混沌的狀態(tài),現(xiàn)在已經送審,即將公布,增加了儲能電站選址要求、明確抽檢要求等,以上還是要根據我們發(fā)布的規(guī)范去確認。
布局設計有以下三種:一是全戶外布置,也就是常見的預制艙,征一塊地選在并網點旁邊,然后安裝、調試、并網,優(yōu)點是簡潔快速,對施工的要求和安裝的難度不高,這也是80-90%的電化學儲能項目的最常見的形態(tài)。二是全戶內布置,業(yè)內也叫站房式,也就是蓋一個樓,樓里面放電池。這張圖是在寧波萬華有一個這樣的項目,一層放電池,二層放PCS空調和設備,在樓里面建儲能電站,優(yōu)點是用地集約,根據因地制宜的情況把儲能建成,然后達到目的。站房式相對來說有一些技術難度,首先要蓋樓,暖通、結構、水工等這些專業(yè)都需要有充足的設計經驗,同時電化學儲能電池柜安裝是需要在項目所在現(xiàn)場安裝,而不像預制的,要每個PACK或者每個電池簇拉到現(xiàn)場去接線、調試、檢測、安裝,施工難度稍微有一點門坎。三是半戶內式布置,這是其他的一個項目,在工廠的樓頂也算是因地制宜,把電站放在了樓頂建成了這樣一個項目。不管是哪一種方式,要跟實際項目需求、用地選址等情況綜合考慮判斷。
儲能系統(tǒng)仿真,這是剛才提到的寧波萬華的儲能電站,這是一段視頻。這是在一個化工廠內的廢舊廠房,我們進行了翻新,一層是布置電池,二層是布置其他設備,我們根據廠房做了三維BIM數字孿生模型,根據數字孿生模型實時輸出,所有底部消防管道、電氣橋架就可以根據現(xiàn)場情況實時修改,然后自動生成圖紙。
我們的核心競爭力,我們目前在新型儲能領域以設計與工程智慧化為龍頭,智能制造為基礎,市場資源整合與戰(zhàn)略合作,精細化信息化的項目管理,我們最終的目的是實現(xiàn)電化學儲能總承包的合作業(yè)務模式。我們華東院有多種儲能EPC模式,包括傳統(tǒng)的設計施工采購EPC,有些項目也可以投資F+EPC,或者EPC+O&M,或者F+EPC+O&M,這些模式我們都在做。
整體的規(guī)劃設計,我們從方案的規(guī)劃到電化學儲能的仿真配比,到系統(tǒng)分析、運行模擬、經濟模型,系統(tǒng)集成設計以及最終工程的優(yōu)化設計,都是全過程的核心能力。這是我們其中一個核心能力,就是規(guī)劃仿真設計。我們都知道各個省份新型儲能配比都是一刀切的,比如廣東是10%一個小時,內蒙古是15%四個小時,每個地方不一樣,往往國內都是以政策為驅動來一刀切,這不是特別科學合理。但是有一些海外的項目,他們是資本驅動,有一些老外也比較較真,就得讓我們拿出一定的實際數據或者分析理論去說服他們,比如說我這里要上儲能,你為什么上這么大儲能,要投資多少,有沒有更好的解決方案。這就是我們核心的一套自己開發(fā)出來的模型,把儲能容量配置作為X,根據當地電網的情況,包括它負荷的情況、新能源的裝機,實時算出來儲能的不同規(guī)模,相當于用比較簡單的話說就是花最少的錢能辦成事,算出一個最少的度電成本的情況下,去滿足它的負荷情況,這是我們在海外經常做的工作。
這是剛才說的站房式的儲能項目,這是智慧型EMS能量管理平臺,采集各個設備的運行數據實時監(jiān)測,掌握儲能電站的整體情況,對整個能量進行科學管理,減少不必要的棄風棄光現(xiàn)象,實現(xiàn)有效平滑發(fā)電出力,提升營利情況。
接下來是華東院典型的一些儲能業(yè)績和工程,我們在2023年整個華東院產值1400億,我們儲能團隊是20億左右,交付EPC項目17個,1394.5兆瓦,3230兆瓦時,包括青海海西寶庫項目,還有重慶永川區(qū)、銅梁區(qū)的儲能項目。我們2023年完成勘察設計392兆瓦,1184兆瓦時,可研規(guī)劃3232兆瓦和6660兆瓦時。
三峽重慶永川200MW400MWh儲能工程,采用的是液冷集裝箱式,是重慶市規(guī)模最大的電化學儲能項目之一,技術路線是磷酸鐵鋰。這是大唐重慶銅梁100MW200MWh儲能工程,也是用的磷酸鐵鋰。這是新華發(fā)電寧夏板橋100MW200MWh儲能項目,是當時寧夏首個大型儲能項目。這是浙江新昌一期50MW100MWh儲能工程,現(xiàn)在二期也是由我們華東院總承包,現(xiàn)在正在開工建設,預計于6月30日并網。這是剛才提到的寧波萬華32兆瓦時站房式儲能項目,在他們廠區(qū)內建了一個用戶側的項目,目的是為了峰谷價差套利,也是浙江省最大的用戶側站房式儲能項目。
我的介紹和匯報就到這里,希望未來與大家多多合作、多多交流,謝謝大家。