中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2020年7月25-26日，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)聯(lián)合江蘇省電機(jī)工程學(xué)會(huì)可再生能源專(zhuān)委會(huì)、國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)江蘇綜合能源服務(wù)有限公司、中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司等單位共同主辦的“第四屆全國(guó)電網(wǎng)側(cè)暨用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用高層研討會(huì)”在南京召開(kāi)。
25日下午，中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司綜合能源工程公司副總經(jīng)理蘇麟在會(huì)上分享了主題報(bào)告《電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站發(fā)展現(xiàn)狀及實(shí)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(chǔ)能協(xié)會(huì)，這是一年一度儲(chǔ)能市場(chǎng)會(huì)議，今天在南京隆重召開(kāi)，我們是隸屬于中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)，就是江蘇省電力設(shè)計(jì)院，我們作為一家設(shè)計(jì)企業(yè)，近幾年在儲(chǔ)能板塊，在電網(wǎng)側(cè)，包括電源用戶(hù)也做了一些案例。今天我是站在一個(gè)工程試驗(yàn)者的角度，把我的一些個(gè)人心得體會(huì)跟在座的專(zhuān)家進(jìn)行分享。
首先看一下大體的政策與市場(chǎng)環(huán)境，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)從2010年往后，有一個(gè)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(gè)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)作為一個(gè)重要的獨(dú)立的板塊，納入到國(guó)家整個(gè)科技和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃里面。應(yīng)該說(shuō)，在這個(gè)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(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的應(yīng)用需求，促進(jìn)了整個(gè)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(guó)家出臺(tái)了相當(dāng)多的一些促進(jìn)儲(chǔ)能發(fā)展的相關(guān)政策，我們可以看到，尤其是今年，整個(gè)疫情對(duì)國(guó)家的各個(gè)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(chǔ)能作為其中一個(gè)重要調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)，出臺(tái)了很多的指導(dǎo)意見(jiàn)。其中，尤其在提高電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力方面，推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用，鼓勵(lì)在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)以及用戶(hù)側(cè)進(jìn)行多元化投資的發(fā)展，國(guó)家也是出臺(tái)了相關(guān)的鼓勵(lì)文件。
應(yīng)該講，在“十三五”期間，整個(gè)儲(chǔ)能進(jìn)入商業(yè)化初期的時(shí)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(chǎng)主體方面，“十三五”期間對(duì)于整個(gè)儲(chǔ)能板塊的發(fā)展，應(yīng)該是一個(gè)努力嘗試的過(guò)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(hù)側(cè)需求為主體的分布式發(fā)展的模式，儲(chǔ)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(jià)值，能夠得到更廣泛的應(yīng)用。在一些國(guó)際領(lǐng)先的關(guān)鍵的裝備技術(shù)方面，也是要進(jìn)行一個(gè)全新的或者是深入的研制。同時(shí)，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用模式方面，也會(huì)得到一些更加實(shí)用化的發(fā)展。
今年，從1月份截止到現(xiàn)在，從國(guó)家各個(gè)部委以及江蘇省內(nèi)也出臺(tái)了很多跟儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)的一些文件，應(yīng)該說(shuō)這些文件總體還是支持和鼓勵(lì)各類(lèi)儲(chǔ)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(hù)側(cè)更加多元化的靈活應(yīng)用這幾個(gè)主要的方面，出臺(tái)了很多的指導(dǎo)意見(jiàn)。
其中，在最后一條，7月9號(hào)，在國(guó)家發(fā)改委召集的部署的會(huì)議上，要求電力電網(wǎng)，用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能作為一個(gè)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要發(fā)揮它的重要價(jià)值。
從國(guó)外的情況看，最近幾年，各個(gè)類(lèi)型的，不管是工程的總包單位，還是設(shè)備廠家，應(yīng)該說(shuō)這幾年大家有一個(gè)共同的感受，就是在國(guó)際市場(chǎng)，其實(shí)儲(chǔ)能可能不亞于國(guó)內(nèi)的熱度。以歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，包括日本，因?yàn)檎麄€(gè)電力市場(chǎng)的政策環(huán)境跟國(guó)內(nèi)還是有所區(qū)別的，在這些國(guó)家，儲(chǔ)能實(shí)際上更多的是圍繞著一些市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)的路線(xiàn)開(kāi)展的。也得到了大力發(fā)展。比如戶(hù)用儲(chǔ)能，增強(qiáng)末端供電可靠性，圍繞分布式新能源消納這幾個(gè)方面。還有一些是在短期市場(chǎng)，比如調(diào)頻市場(chǎng)，也有比較成熟的應(yīng)用。
像這類(lèi)的應(yīng)用，它覆蓋了從亞洲、北美、歐洲、大洋洲、非洲的很多國(guó)家。一是在儲(chǔ)能的規(guī)模上面，從小到大，逐步地蔓延發(fā)展；二是在儲(chǔ)能的技術(shù)，逐步成熟。近年來(lái)電池的成本逐步下降，突破盈虧點(diǎn)實(shí)現(xiàn)盈利的一個(gè)基本線(xiàn)，使儲(chǔ)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(zhuān)家都講得比較多了，大致的類(lèi)型，主要分為機(jī)械類(lèi)、電器類(lèi)、電化學(xué)類(lèi)以及熱儲(chǔ)能等等，談到儲(chǔ)能是一個(gè)比較廣義的概念，既有儲(chǔ)電，也有儲(chǔ)熱和儲(chǔ)冷，在國(guó)內(nèi)綜合能源項(xiàng)目里面應(yīng)用得比較廣泛。
從電池的累計(jì)投運(yùn)的比例來(lái)看，全球累計(jì)的裝機(jī)數(shù)達(dá)到3GWH，從技術(shù)的類(lèi)型來(lái)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(chǔ)能常用的類(lèi)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(lèi)，各自有各自的優(yōu)勢(shì)，各自有各自的短板，應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景的需求進(jìn)行綜合比選使用。
在具體的應(yīng)用典型場(chǎng)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(hù)側(cè)，以上幾類(lèi)場(chǎng)景在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。
儲(chǔ)能環(huán)節(jié)不是萬(wàn)金油，但是有一個(gè)核心的作用就是調(diào)節(jié)。說(shuō)白了，要儲(chǔ)備足夠的能量，具備整個(gè)電力系統(tǒng)吞吐的能力，這一塊在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下都有各自不一樣的需求。
下面我著重講兩個(gè)工程實(shí)踐的案例，首先是對(duì)規(guī)模化集中式儲(chǔ)能，這個(gè)案例是位于南京江北高新開(kāi)發(fā)區(qū)，它的立項(xiàng)基本目標(biāo)，一個(gè)是解決大規(guī)模區(qū)外來(lái)電之后電網(wǎng)的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的削峰平。第二個(gè)，江北新區(qū)打造綠色低碳的電網(wǎng)體系。這張圖是江北儲(chǔ)能站的平面布置圖，不單純是電化學(xué)的儲(chǔ)能站，應(yīng)該是多站融合的綜合性站點(diǎn)。其中包括在中心區(qū)域的磷酸鐵鋰集中式儲(chǔ)能站，還有系統(tǒng)變電站，在西北側(cè)有一個(gè)規(guī)劃的對(duì)外的數(shù)據(jù)中心，在整個(gè)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(dòng)汽車(chē)充電樁等等。整個(gè)站的規(guī)模也比較大，總體是分成44個(gè)單元，其中2個(gè)集裝箱背靠背組成一個(gè)單元。
江北站的設(shè)計(jì)方案，中間花了很長(zhǎng)的時(shí)間，去年一年圍繞著規(guī)?；笮偷膬?chǔ)能站，也考慮了很多優(yōu)化方案。
這里講幾個(gè)過(guò)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(shí)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(guò)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(gè)方案因?yàn)樵O(shè)備更換和運(yùn)維不太方便最終未能采用，最終實(shí)施的方案還是采用單層布置。另一個(gè)優(yōu)化是采用電池防火墻，在兩個(gè)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(chǎng)地面積，同時(shí)，能夠保證在萬(wàn)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(gè)融合是比較關(guān)鍵的，即儲(chǔ)能站、變電站和數(shù)據(jù)中心的融合，其中主要是圍繞五個(gè)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(jià)。
第二個(gè)案例，是秦皇島的一個(gè)案例，是面向用戶(hù)基本的供電單元，滿(mǎn)足冀北地區(qū)分布式電源不斷增長(zhǎng)的需求，打造集源網(wǎng)荷儲(chǔ)資源于一身的新型配電站。
在這個(gè)站里面，我們成套成套設(shè)計(jì)了目前國(guó)內(nèi)最大單臺(tái)最大的移動(dòng)儲(chǔ)能，還有它相應(yīng)的云平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)多種場(chǎng)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(diǎn)就是它的應(yīng)用比較靈活，使用率相對(duì)固定電站更高些。
針對(duì)儲(chǔ)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(kāi)發(fā)了儲(chǔ)能云平臺(tái)，主要是實(shí)現(xiàn)分散式儲(chǔ)能資源的集中調(diào)控，結(jié)合運(yùn)檢系統(tǒng)的健康評(píng)價(jià)和故障主動(dòng)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(diǎn)，是我個(gè)人的幾個(gè)設(shè)想，談到儲(chǔ)能這個(gè)事兒，我覺(jué)得對(duì)它有兩個(gè)定位，第一是作用是巨大，在我們的未來(lái)，在整個(gè)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(gè)太陽(yáng)，它肯定是大家都能看得到的。
第二是困難重重，任何一個(gè)新事物的發(fā)展肯定不會(huì)是一帆風(fēng)順，包括它的技術(shù)進(jìn)步、商業(yè)價(jià)值挖掘，肯定都是有一個(gè)波折的道路。我們的理想狀態(tài)肯定是一個(gè)康莊大道，但實(shí)際上肯定是九曲十八彎，但是終點(diǎn)是一樣的，肯定是有一個(gè)非常巨大的前景。
目前有幾個(gè)重點(diǎn)工作是值得我們?nèi)プ龅?，其中一個(gè)就是要解決儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的角色定位，儲(chǔ)能的核心作用是調(diào)節(jié)，但是在電源，電網(wǎng)和用戶(hù)三側(cè)應(yīng)該有一個(gè)頂層設(shè)計(jì)，大家不能拼命地都建，都建之后作用是重復(fù)的，投資也會(huì)浪費(fèi)。要分配好在三側(cè)的相互配合，解決不同的問(wèn)題，使相互有一個(gè)良好的協(xié)同。
第二，要設(shè)計(jì)合適的商業(yè)模式和電價(jià)政策。應(yīng)該說(shuō)每一個(gè)行業(yè)健康有序的發(fā)展離不開(kāi)市場(chǎng)的引領(lǐng)，這一點(diǎn)是目前儲(chǔ)能能否脫開(kāi)補(bǔ)貼依靠市場(chǎng)自身實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展的關(guān)鍵。
第三，要解決好安全應(yīng)用的問(wèn)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(duì)電池系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析手段來(lái)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(diǎn)，電池技術(shù)總體還處在一個(gè)發(fā)展階段，對(duì)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(duì)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)?；蟮恼{(diào)控技術(shù)等等，這幾個(gè)方面都是目前值得解決的熱點(diǎn)問(wèn)題。
以上就是我對(duì)儲(chǔ)能板塊的一些個(gè)人見(jiàn)解，各位在座的都是專(zhuān)家，講得不到之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正，謝謝！
