中國儲能網(wǎng)訊：9月9日，第二屆儲能電池技術(shù)發(fā)展方向研討會在京召開。
本次會議由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會與中國科學(xué)院電工研究所儲能技術(shù)研究組聯(lián)合主辦，北京好風(fēng)光儲能技術(shù)有限公司、浙江南都電源動力股份有限公司、中天儲能科技有限公司、長興太湖能谷科技有限公司及合肥博澳國興能源技術(shù)有限公司等單位聯(lián)合支持。
浙江南都電源動力股份有限公司裝備電子研究院院長王大慶出席了本次會議，并發(fā)表了題為《IDC儲能應(yīng)用與展望》的報告，以下為演講全文：
王大慶：各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家大家下午好！我就IDC儲能專題跟大家做一個匯報，今天下午陳老師一開始就講了電池技術(shù)六個方面，我看了一下我這個話題就跟第四個方面，屬于電池應(yīng)用技術(shù)。今天好多老師專家講了電池技術(shù)，而我的專業(yè)不是電化學(xué)，我的專業(yè)是搞電力電子的，主要是做電池的應(yīng)用的。為什么要分享這個項目呢，是因?yàn)槲覀冊趦δ艿膽?yīng)用過程中，怎么能夠找到一個細(xì)分市場，一個更好的應(yīng)用場景，能夠把我們的技術(shù)，把我們的產(chǎn)品發(fā)揮出它的更大價值。
這個是整個IDC數(shù)據(jù)中心全生命周期的一個成本分析，這個數(shù)據(jù)是來源于運(yùn)營商的典型一個大型數(shù)據(jù)中心，我們看結(jié)論，CAPEX和OPEX整體構(gòu)成生命周期的TCO，超過一半的成本是電費(fèi)，怎么能夠提升數(shù)據(jù)中心的投資運(yùn)營回報，降低TCO呢，降低TCO兩個手段，一個是降低電費(fèi)單價，另外一個降低數(shù)據(jù)中心的PUE，好多部件廠家，包括像空調(diào)、UPS，他們是通過提高部件的轉(zhuǎn)換效率，提高系統(tǒng)集成方案的效率，他們目標(biāo)都是來降低PUE的。但是好像始終沒有看到怎么降低電費(fèi)的單價，在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用。儲能的出現(xiàn)使得這個成為可能了。
這個是我們前面做的一個項目，一個試點(diǎn)，就是北京，大概有一塊，谷價三毛多，峰價一塊四毛一?；镜脑硎窃谕砩系臅r候充電，峰值的時候放電，停電的時候非充非放。IDC儲能這個話題在很多交流會議當(dāng)中，已經(jīng)有很多同行或者說是廠家都提到了，也是一個討論的熱點(diǎn)，開始時是一個很好的想法，后面聽到有一些質(zhì)疑聲，到慢慢出現(xiàn)了好多落地的試點(diǎn)案例，到目前越來越多需求。就我個人預(yù)測，可能未來一兩年會有大批落地項目出現(xiàn)。其中有一個討論熱點(diǎn)就是關(guān)于做這個IDC儲能的可靠性問題，因?yàn)橐惶岬綌?shù)據(jù)中心，大家都會對這個數(shù)據(jù)中心可靠性會特別關(guān)注，可能就會覺得在應(yīng)用這么重要的場合，會不會影響了數(shù)據(jù)中心可靠性？實(shí)際上是這更多的是個擔(dān)憂，我們需要從問題、風(fēng)險和具體的解決方案層面來分析、解決，我們會發(fā)現(xiàn)其實(shí)這些疑問都是可以很好的解決的，我們后邊會從更多的方面來探討這個問題。
首先從電池本身的一個價值，從原有的價值來講，就是備電，首先備電的時間是不是夠，那從我們這個容量分析來看，就是在設(shè)計上即使在峰電放完電時候會保證15分鐘的備電時間，這還是最極端的情況下，其實(shí)在任何時候電池的備電的容量都是遠(yuǎn)超于這個極限的，甚至是兩倍，備電時間可靠性來講是提高的，并不是降低的，這是第一個。
第二個就是電池失效的判斷更加及時有效，就是從備電可靠性這個事情上來看，現(xiàn)在我們數(shù)據(jù)中心關(guān)于備電可靠性痛點(diǎn)問題在什么地方呢，我是了解到一些情況，因?yàn)橛械臄?shù)據(jù)中心電池一直處于浮充狀態(tài)，誰也不知道它是好的還是壞的，電池好比就是打仗，養(yǎng)兵千日用兵一時，等真停電的時候能不能撐起來，但是實(shí)際上確實(shí)是有一些事故發(fā)生的，就是不知道是好的是壞的。儲能這個模式當(dāng)中每天都會通過BMS的管理，能夠及時發(fā)現(xiàn)短板并維護(hù)。所以說從上面兩個方面來看，可靠性不是降低，是增加的。還有一個疑問，其實(shí)是對于這個UPS挑戰(zhàn)，UPS是一個電源質(zhì)量管理的設(shè)備，是用來保證可靠性的，現(xiàn)在又充當(dāng)了PCS的角色，那這個是不是就會增加了控制難度，降低可靠性？其實(shí)不然，UPS本身就具備充放電功能，本身具備聯(lián)合供電模式，在硬件上不需要做任何的改變，HVDC更是天然具備聯(lián)合供電能力。因此從供電可靠性性上而言，UPS/HVDC的本質(zhì)沒有變化，只是增加了一個儲能管理的需求，UPS還是原來的那個UPS。
這個是我們做的一個儲能的IDC總體方案，這個方案是不會改變原有的數(shù)據(jù)中心配電機(jī)構(gòu)設(shè)計，包括這個空間位置，承重等等，保證備電的方式方法有幾種，原來如果30分鐘備電時間，因?yàn)閺臉?biāo)準(zhǔn)上，A類B類要求都是15分鐘，如果能夠把15分鐘作為可以保障的時間，另外15分鐘容量就可以儲能。另外一種我本身設(shè)計的就是15分鐘，我們能不能再增加一些電池容量做儲能。
這個方案里面是有三個比較主要的關(guān)鍵技術(shù)，或者說是主要問題需要去解決。第一個循環(huán)電池，這個我記得在今天上午一開始的時候劉秘書長就提到了，整個行業(yè)里面基本上是循環(huán)DOD深度70%，達(dá)到3700次以上，這個確實(shí)是可以的，按照每年365天再刨去一些維護(hù)時間，這樣算起來十年是足夠的，十年的儲能生命周期本身就有很大的客戶價值。
第二個就是對于UPS需求，這點(diǎn)其實(shí)是剛才提到的，這里需要去澄清或者是需要去探討的，是不是在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行儲能，那么就會對于UPS進(jìn)行大量的硬件的修改和改動，答案是不需要的。因?yàn)橄駝偛鸥呖偨榻B在通用電源的儲能場景是一回事，如果是直流，每個電池也是直接掛在負(fù)載端的，從硬件上來看，是不需要做任何更改的，他是天然的具有聯(lián)合供電模式。第二個就是UPS，咱們通常說的交流的UPS，核心需求就是能不能進(jìn)行聯(lián)合供電，只要具備這個功能就可以進(jìn)行削峰填谷，UPS目前行業(yè)里其實(shí)就是主要三大類，工頻機(jī)、高頻機(jī)、模塊化UPS。工頻機(jī)的電池是直掛母線的，也是天然的聯(lián)合供電模式，即使包括現(xiàn)在的模塊化UPS，也都有聯(lián)合供電模式。為什么UPS都有聯(lián)合供電模式呢？因?yàn)槿绻?fù)載端發(fā)生過載，或者說瞬時的短路，一下就超出了設(shè)計能量，那么它必須有一條功率的途徑能夠把這個短時的負(fù)載，短時故障清除，這就是聯(lián)合供電模式。所以我們在IDC儲能應(yīng)用場景下其實(shí)是發(fā)揮了UPS之前不常用的功能，但是確實(shí)是UPS已經(jīng)具備了這個功能。硬件上不需要做任何更改的，但是可能還是有一些控制策略需要和電池的儲能系統(tǒng)進(jìn)行對接。因?yàn)樵趦δ苓@件事上儲能系統(tǒng)，要告訴PCS什么時間充，什么時間放，這個是控制策略，這個就是后面要講的EMS。
基于這些需求，只是需要一些簡單的通訊模式跟剛才通訊基站是一回事，EMS跟這個UPS和HVDC功率上有聯(lián)合供電的模式，控制上有通訊的途徑即可。最后一個是充電能力，UPS得有足夠功率給電池充電，不能放完電了充不過來，那也不行。目前行業(yè)里面，主流的UPS廠家的充電功率能力都在10~20%之間，足夠我們進(jìn)行削峰填谷。這個是BMS系統(tǒng)和EMS系統(tǒng)，BMS大家都比較好理解，但是就是要清楚的知道我做儲能的時候，電池的健康狀況，以便我們做出相應(yīng)的控制、保護(hù)策略。EMS是整個儲能系統(tǒng)控制大腦，需要進(jìn)行狀態(tài)控制和邏輯管理，確保經(jīng)濟(jì)性，并不是說我們用了這個儲能電池掛到了UPS上，所有的策略交給UPS，就可以穩(wěn)獲收益，而是需要進(jìn)行策略管理的。在儲能應(yīng)用場景下，UPS首先第一個需求是他還是一個UPS，整個系統(tǒng)供電可靠性還是UPS擔(dān)當(dāng)，只是在做儲能的策略時候需要有EMS配合，UPS充當(dāng)PCS的功能。
還有一個話題也跟很多朋友交流過，包括很多客戶，有的客戶會問，就是說這么多數(shù)據(jù)中心，一個數(shù)據(jù)中心一年電費(fèi)好幾千萬，是不是做了這個就一下沒電費(fèi)了？不是的，因?yàn)樗怯星疤釛l件的，這個就是典型的一個聯(lián)合供電的UPS的聯(lián)合供電架構(gòu)。以目前削峰填谷這種控制策略來講，電池放出來功率占整個功率大概就是30%左右，所以說它降費(fèi)也只能降負(fù)載功率的30%左右。
剛才說的是降費(fèi)幅度，提到降費(fèi)還有一些前提條件，是不是所有IDC的數(shù)據(jù)中心場景都可以用？其實(shí)也不是，每年數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的市場空間大概是兩三百個億，包括UPS、電池、空調(diào)等等，大概是這么多，但是其中可能電池作為備用來講，占百分之十幾，如果這些模式完全可以變成數(shù)據(jù)中心的儲能，可能會讓這個設(shè)備的市場空間會發(fā)生倍增。所以這個對于市場來講很有吸引力的，但是有前提條件的，第一個就是必須要有電價差，咱們儲能所有的源動力，所有的客戶價值都是電價差，如果沒有電價差就是不可能的，像哈工大的王老師提到的，確實(shí)南都在用戶側(cè)的儲能做了很多，包括我們現(xiàn)在在發(fā)電側(cè)的儲能現(xiàn)在都做的也很多。但是并不是說在什么地方都可以做，有一個電價差，通過這些商業(yè)模式來落地的，這是第一個。
第二個就是適合大型的新建IDC，滿足電池占地空間需求，為什么是新建的IDC呢，他涉及到了配電，還有涉及到的承重，涉及到了空間，比如北京核心區(qū)域寸土寸金，基本是不太可能的。很多大型的新建數(shù)據(jù)中心我們發(fā)現(xiàn)跟運(yùn)營商也好，新建的是在中心城市的外圍，有足夠的空間，而且重新規(guī)劃，很多地方都具備這樣條件。第三個就是負(fù)載率，負(fù)載率不能太小，小到電池的電都放不出來也不行，但是一般情況下就是這個條件最容易滿足的，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心就是用來賺錢的，目前整個數(shù)據(jù)中心的發(fā)展來講，是一直保持著一個很好的增速，如果沒有這么大的負(fù)載率，等于IDC運(yùn)營商的收益就會下來。第四個問題就是承重，每平米1.6噸的要求，這個是標(biāo)準(zhǔn)要求。按照這個要求，我們核算過，包括現(xiàn)在做的儲能都是可以滿足的，所以沒有什么問題。實(shí)際上最核心的還是電價差，這個是所有的項目可行性第一個。
其實(shí)IDC儲能與其叫它是解決方案，或者說是一個產(chǎn)品的話，我覺得它是一個商業(yè)模式的創(chuàng)新，首先是商業(yè)模式創(chuàng)新，其次解決方案創(chuàng)新，所謂商業(yè)模式創(chuàng)新就是什么呢？就是把投資+運(yùn)營替代原來的簡單的產(chǎn)品買賣，這樣的話就可以把整個全生命周期成本拿出來做對比，來考核這個項目。這個是大概做的一個測算，具體的數(shù)我也不念了，大家也有材料可以看一下。投資+運(yùn)營的這種模式，對于客戶來講是省了TCO，原來買電池的可能不需要完全買，或者只需要買一部分，定價差高的話可以不出錢，只要有地方就夠了。第二個不光是買賣的問題，省了好多財務(wù)成本。再一個IDC儲能和一般的用戶側(cè)的儲能相比較而言，首先利用了UPS供電架構(gòu)，不需要對PCS進(jìn)行投資，第二個也節(jié)省了很多EPC工程投入。最后，借用陳老師的話，我們的技術(shù)是為了解決客戶問題的，解決了客戶問題就能夠給客戶帶來價值，只要有價值就一定會有成熟的商業(yè)模式，就可以批量應(yīng)用。感謝各位專家的聆聽，歡迎批評指正，謝謝。
