中國儲能網(wǎng)訊：10月12-13日，第五屆儲能技術(shù)在分布式能源與微電網(wǎng)中應(yīng)用高層研討會在深圳順利召開，來自行業(yè)協(xié)會、科研院所、知名企業(yè)的代表超過300名嘉賓到場參會。會議由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會、全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標準化技術(shù)委員會聯(lián)合主辦。中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會、中國儲能網(wǎng)承辦。陽光電源股份有限公司儲能事業(yè)部副總經(jīng)理陳志，在會上就電化學(xué)儲能的項目經(jīng)驗與市場做了精彩演講。
演講全文如下：
非常感謝主辦方和承辦方，特別是咱們承辦方儲能應(yīng)用分會。大家知道今年上半年在蘇州有一個千人盛會，是儲能行業(yè)這么多年舉辦各種會議人最多的一次，千人盛會，非?？上谴螘h我沒有參加，沒有參加也似乎全程參加了，因為應(yīng)用分會的工作人員在微信里面全程把過程都播報了，所以我說下半年這個會也特別有幸參加。這個廳雖然不大，大家齊聚一堂，認識一些新朋友和老朋友，很開心。
10月11日，國家五部委聯(lián)合發(fā)布的關(guān)于推進儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見，這是五部委聯(lián)合首次發(fā)布的儲能的指導(dǎo)意見，雖然內(nèi)容都是一些老內(nèi)容，通過五部委聯(lián)合發(fā)布出來，我們內(nèi)心還是非常開心的。這兩天山西省10月11日也發(fā)布了山西省電力輔助服務(wù)實施方案，這里面也提出來關(guān)于電化學(xué)儲能系統(tǒng)參與電網(wǎng)輔助服務(wù)的文件，不管是國家層面還是地方層面，都開始對于儲能的關(guān)注度越來越高，雖然中國的儲能市場還沒有大規(guī)模發(fā)展起來，我想我們越來越看重這樣的曙光。今天我?guī)砹恕爸袊娀瘜W(xué)儲能的項目經(jīng)驗與市場探析”和大家一起分享。
全球市場預(yù)測的數(shù)據(jù)，是最新的數(shù)據(jù)。我們看過很多數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)是彭博社的，前幾年的數(shù)據(jù)以及未來的推測，我們覺得相對更靠譜。2024年，全球儲能市場預(yù)測大概達到81.3GWh，歐洲26GW，環(huán)太平洋43GW，美國大概是11GW，日本16GW。中國市場截止到今天為止應(yīng)該說還沒有起來，只是零星的示范性項目和企業(yè)自己投資的小規(guī)模的應(yīng)用。中國的起步很緩慢，并且我們預(yù)測大概到2019年以后，中國的市場才能進入快速增長階段。我們知道整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取決于多方面：1、技術(shù)的成熟度和技術(shù)的先進性。2、商業(yè)模式，商業(yè)模式和整個儲能的系統(tǒng)造價有關(guān)。這是我們最新的分析，基于我們現(xiàn)在用的電池系統(tǒng)（鋰電池），整個儲能系統(tǒng)現(xiàn)在的系統(tǒng)造價、單位度電的成本是在0.61元，前幾年下降速度非?？?，到今年我們認為大概是拐點期，電池的原材料發(fā)展來看，伴隨著電動汽車的大規(guī)模電池的運用，下面的發(fā)展趨勢我們覺得可以相對比較緩慢，特別是今年全球的正極材料、原材料供應(yīng)緊張的情況下出現(xiàn)電池價格上漲的情況。
全球儲能市場來看，毫無疑問鋰電池儲能市場，三元鋰電池領(lǐng)跑儲能市場。截止第一季度，以美國市場來說，大概將近300多MWh的儲能，整個鋰電池占97%，這97%里面大概99.5%以上是三元鋰電池，講到電池我們都會講到電池的壽命，這是衡量電池好壞非常關(guān)鍵的指標。有人說一千次，有人說兩千次，有人說一萬次，還有人說十萬次，不管循環(huán)壽命多長，不同電池體系表現(xiàn)不一樣。我們知道碳酸鋰電池的壽命達到上萬次，任何電池我們比較壽命的時候一定是在同等條件下進行對比，影響電池循環(huán)壽命的因子會很多，有放電倍率（1C放電或者2C放電）、運行溫度、放電深度、循環(huán)壽命終止以后的剩余電量，不同條件下對比得出的循環(huán)壽命完全不一樣。以A電池為例，同樣1C充電、1C放電，但是放電深度80%、100%的情況下，最后我們得出的循環(huán)壽命是5000次和1.2萬次，相差1倍之多。第一行和第三行對比，1C充、1C放，B電池是0.3C充、0.5C放，條件更好，循環(huán)壽命應(yīng)該更長，但是別的因素條件不一樣，我們發(fā)現(xiàn)循環(huán)壽命反而是一樣的。我這里只是舉大概的例子，我們對比電池循環(huán)壽命的時候要把前置條件約束好。其中還有一點是均衡能力，昨天也有高特的徐總在說梯次利用要用主動均衡，我說的均衡能力不想說主動均衡還是被動均衡，大規(guī)模梯次利用的時候，主動均衡有些幫助，因為電池差異性過大。我的觀點是新電池主動均衡技術(shù)不一定是最好的技術(shù)，關(guān)鍵是看電池本身的品質(zhì)和一致性。
電池好與壞，我經(jīng)常和大家一起交流，我說電池好壞看兩點，單體電池的品質(zhì)如何，那就是你對于材料的研究，你對于本身電化學(xué)過程中研究水平的高低。第二個是生產(chǎn)過程當(dāng)中對于電池一致性的控制。我們知道現(xiàn)在的電池都是自動化生產(chǎn)，對于過程當(dāng)中的精度控制完全不一樣，我們知道電池最為明顯的特點是木桶效應(yīng)，單個電池里面最差的電池決定整組電池的性能。這里舉的是串聯(lián)的情況，在電池串聯(lián)的時候，某節(jié)電池充滿了就不能再充了，因為它已經(jīng)開始過壓保護，整個系統(tǒng)要推出。串聯(lián)的體系當(dāng)中，某節(jié)電池已經(jīng)放空，整組電池不能再放，這節(jié)電池再放的話就會對它產(chǎn)生影響，它自然就會引起保護。這是串聯(lián)的情況。并聯(lián)的時候，我們知道電池有一個非常重要的參數(shù)是內(nèi)組，并聯(lián)內(nèi)組不一樣，分的電流不一樣，長期適用這種差異化越來越大。系統(tǒng)集成的時候，由于電池的一致性不一樣，最后導(dǎo)致電池的差異會越來越離散。
想和大家一起探討未來電池的發(fā)展趨勢，我認為任何一種產(chǎn)品，特別是電池這種非常特殊的產(chǎn)品，前提條件肯定是安全，在保證安全的前提下小與輕一定是未來發(fā)展趨勢，因為它代表了未來產(chǎn)品的靈活性和便利性。同樣的電池占地面積小，運輸成本低，施工費用低，我在整個維護的過程量也會很低，它滿足這種產(chǎn)品靈活性和便利性的自然屬性，一定是未來發(fā)展的方向。行業(yè)里還有一種聲音，電池由于三元鋰電池本身的燃點比較低，可能危險性比較高，所以我說電池這種特殊的產(chǎn)品在保證安全的前提下，它的大規(guī)模使用是沒有問題的。
下面和大家分享我們的項目經(jīng)驗，通過做這么多的項目，我總結(jié)出來兩句話“設(shè)備的性能決定系統(tǒng)的潛能，系統(tǒng)集成又決定了設(shè)備性能的發(fā)揮空間”。所以我們一直提倡因地制宜、科學(xué)設(shè)計的設(shè)計理論，我們通過不同的應(yīng)用場景進行靈活的設(shè)計，發(fā)揮產(chǎn)品最大的性能，把產(chǎn)品發(fā)揮到極限。比方100KW的產(chǎn)品，要用足，用足客戶得到的回報率最高。1度電，讓用戶真正享受到1度電所帶來的效益，我給你1度電，只能用0.9度電，從投資匯報來說肯定不劃算，所以我們要通過優(yōu)化的設(shè)計把產(chǎn)品最終的潛力充分挖掘出來。給大家看一個案例，這是我們在美國巴哈馬群島做的工商業(yè)儲能項目，這是我們今年剛做的，500KW、1.3MWh，這個項目剛剛裝完調(diào)試結(jié)束就經(jīng)受了颶風(fēng)“艾瑪”的考驗。這是陽光電源在全球首創(chuàng)的單邊式的集裝箱設(shè)計方案，我們看過很多的集裝箱方案，就是集裝箱。集裝箱拿過來要進行消防設(shè)計、熱設(shè)計等，但是這種單邊的集裝箱設(shè)計是我們?nèi)蚴状伟l(fā)布并且現(xiàn)在已經(jīng)開始實際運行，它的好處是要滿足美國的安規(guī)標準，所有的電池維護都是箱外，人不用箱體里面，人員維護的安全角度很好。因為電池是單邊擺放的，并且進行模塊化設(shè)計，電池組合和邊上的PCS是兩個箱可以分開，不是連在一起，不至于產(chǎn)品的長度過長，現(xiàn)場安裝不方便。如果這個箱子是500KWh的電池，以500KWh作為模塊，如果1MW就是2個，2MW就是4個。所有的柜門都可以在前面和后面分開打開，進行維護，配置靈活，適用性很強，并且可以模塊化設(shè)計，進行靈活的配置，可以應(yīng)用于削峰填谷、微電網(wǎng)等多種應(yīng)用場景。
綠色工廠項目，這是非常特殊的工廠，做皮具生產(chǎn)和高端的時裝生產(chǎn)。柬埔寨的電力系統(tǒng)很不穩(wěn)定，并且電價很高，首先電力系統(tǒng)不穩(wěn)定，經(jīng)常跳閘，它的電價很高，1度電大概要1.7元-1.8元，所以我們給整個工廠鋪了太陽電池板，以前用柴油機進行電網(wǎng)切換，我們知道柴油機噪聲大，污染也大，因為它是奢侈品工廠，如果用非清潔能源又面臨很高的碳稅。我們把供電結(jié)構(gòu)改為光伏發(fā)電為主，輔助儲能系統(tǒng)進行電網(wǎng)和柴油機的切換，讓整個柴油機作為遠后備電源，這個系統(tǒng)上來以后柴油機基本不用了。這是我們具體的方案拓樸圖，我們在里面做靈活的方案設(shè)計，增加ITS的切換柜，整個光伏+儲能的系統(tǒng)在正常運行，遇到電網(wǎng)故障的時候靈活切換，并且可以做到無縫切換。
下面和大家簡單分享儲能的幾大運用，儲能與大規(guī)?？稍偕茉唇Y(jié)合的微電網(wǎng)方案，我們叫交流母線的微電網(wǎng)方案，交流母線的好處是光伏風(fēng)電儲能部分是并聯(lián)結(jié)構(gòu)，各自相互獨立，并且擴容也比較方便，同時通過升壓到10KW到35KW，整個微電網(wǎng)系統(tǒng)的供電半徑會非常長。這也是我們基于光伏發(fā)電系統(tǒng)的深刻理解所開發(fā)出來的光伏限發(fā)解決方案，特別是西部地區(qū)“限發(fā)”已經(jīng)成為非常嚴峻的問題，制約光伏在西部的地面電站的大規(guī)模發(fā)展。光是棄掉了也不愿意裝儲能，因為儲能成本太高，裝儲能把棄的光留下來，可能還不劃算。在電池價格居高不下的情況下，只有從系統(tǒng)方案著手進行系統(tǒng)方案的優(yōu)化，我們首創(chuàng)直流側(cè)的儲能系統(tǒng)，它的特點是儲能系統(tǒng)是裝在原來光伏逆變器的直流側(cè)，常規(guī)做法是把它放在交流側(cè)，通過變壓器再上到10KV或者35KV的電網(wǎng)，這樣就需要增加另外的升壓裝置，整個儲能系統(tǒng)要經(jīng)過大循環(huán)，整個效率損失相比較直流系統(tǒng)的效率要損失3-5個點。它還有一個優(yōu)勢是省去了我們進一步進行電網(wǎng)申報的并網(wǎng)攔截，如果做交流母線必須并入高壓電網(wǎng)，那就必須和電網(wǎng)公司進行并網(wǎng)申報，因為光伏電量容量定了，再申報很困難。我們做這樣的方案之前走訪了很多棄光的電站，和他們不斷交流的過程中了解了他們的訴求，裝在直流側(cè)，不影響原光伏電站的交流接入系統(tǒng)，從電網(wǎng)看上去等于沒有這套儲能系統(tǒng)?，F(xiàn)在這樣的方案在西部電站、甘肅等開始應(yīng)用，整個儲能系統(tǒng)的效率達到96.2%左右，這是我們實測的數(shù)據(jù)。
“智慧島嶼”解決方案，我們運用了比較創(chuàng)新的控制技術(shù)VSG虛擬同步發(fā)電機技術(shù)，在島嶼的應(yīng)用，島嶼主要是柴油機供電，如何和我們的光伏、儲能、風(fēng)電這樣的系統(tǒng)進行結(jié)合？柴油機是慣性的，電力電子沒有慣性，那就通過更先進的控制技術(shù)模擬出來傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)的特性，這樣再和現(xiàn)在的柴油機系統(tǒng)和傳統(tǒng)的有慣性環(huán)節(jié)的發(fā)電環(huán)節(jié)結(jié)合，可以自適應(yīng)電壓和頻率的調(diào)整，并且實現(xiàn)和慣性環(huán)節(jié)的發(fā)電單元進行無縫切換。
昨天永聯(lián)科技的楊總介紹光儲充的解決方案，光儲充未來的融合是未來電動發(fā)展和儲能發(fā)展的方向，特別是現(xiàn)在大規(guī)律的電動汽車同時充電，對電網(wǎng)產(chǎn)生非常大的沖擊。前段時間我去過重慶，重慶公交用的都是碳酸鋰電池，它的好處就可以少裝電池，通過碳酸鋰高倍率充放電的特點，短時間可以進行能量的充滿，滿足公交車在兩個站點之間3-50公里的續(xù)航就夠了，大倍率的充放電對電網(wǎng)產(chǎn)生很大的影響，毛刺很嚴重，其次是毛刺的幅度很大，而它原來的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是沒有改變的，如果同時幾輛車進行充電，兩個選擇：一是進行配電網(wǎng)改造。二是再加一個緩沖池，緩沖池就是儲能，充電就不會對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，對儲能系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊。提出的新思路是把電動汽車的充電樁改造成雙向的，通過閑置的電動汽車作為儲能單元，這是非常好的思路。
我們陽光目前可以提供儲能環(huán)節(jié)的所有產(chǎn)品，作為核心是依托陽光電源20年的電力電子的技術(shù)，我們開發(fā)的全系列的儲能逆變器產(chǎn)品。我們知道儲能逆變器是光伏逆變器的自然延伸，這兩款產(chǎn)品是非常相似的，它的拓撲結(jié)構(gòu)是一樣。光伏逆變器的所有平臺，包括測試、檢測等等對儲能逆變器來說是可以直接使用的。這也是我們儲能逆變器的高可靠性的主要優(yōu)勢，同時我們可以提供最為先進的全球一流的三元鋰電池，根據(jù)不同的應(yīng)用場景我們有能量應(yīng)用、功率應(yīng)用還有項目的組合等等。同時有一整套的運維管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)，同時我們剛才介紹了，針對不同的系統(tǒng)要進行儲能系統(tǒng)靈活的設(shè)計，從而發(fā)揮我們系統(tǒng)和所有設(shè)備最大的潛能。
儲能逆變器，熟悉陽光和光伏的人都知道，這長相和光伏逆變器是非常類似的。
虛擬同步發(fā)電機技術(shù)，主要用于微網(wǎng)上，可以自動的調(diào)頻和調(diào)壓。
我們的電池，單體電池。電池的制造工藝水平對電池性能的要求是非常大的影響。大家看電池好壞、制造工藝好壞，大家只要看電池的電極，每家的電池生產(chǎn)的工藝水平不同，在電池上特別表現(xiàn)出來。好的工藝水平電池電極非常規(guī)整，看上去它的平滑度非常高，而向推差一點的電池工藝水平在電極上大家會有明顯的感受。我想再說PACK，很多人很忽略這個環(huán)節(jié)，我們知道電池的核心是電池單體好，電池承租以后的一致性要好，再好的電池如果PACK做得不好會打破一致性。PACK工藝主要是進行電池的重組、串并聯(lián)連接和BMS安裝和溫度探頭等等的安裝，最核心的就是焊接。好的焊接技術(shù)是各個電池在連接的時候非常均勻，我們知道均勻的情況下內(nèi)組就非常一致，流過電池的電流就會一致。
能量管理系統(tǒng)，儲能系統(tǒng)的使用一定是需要一套能量管理系統(tǒng)的，因為儲能系統(tǒng)不像光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電，對于發(fā)電單元來說我只要最高效的發(fā)電就可以了，它的目的就是把電發(fā)出去，最大效率對外發(fā)電，儲能系統(tǒng)不一樣，它是被動單元，這里面充多少電、放多少電、什么時候充、什么時候放是依賴于上級管理系統(tǒng)，應(yīng)該說只要有儲能系統(tǒng)運用的場景就需要一套能量管理系統(tǒng)進行系統(tǒng)的管控。這是我們的集成產(chǎn)品。靈活的組合，電池的、逆變器的、變壓器的等等，根據(jù)不同的需要進行設(shè)計和組合。我們自己就做逆變，自己有電池，所以我們知道各個系統(tǒng)各個部分的特性是什么。
應(yīng)該說陽光電源這幾年才儲能行業(yè)積累了比較豐富的經(jīng)驗，全球范圍內(nèi)我們儲能項目案例達到500多個，特別是在微電網(wǎng)領(lǐng)域，這里面500多個案例有400個是微電網(wǎng)的案例，這么多微電網(wǎng)也是和全球儲能市場相關(guān)的。
我的分享就到這里。謝謝大家！
（本文根據(jù)第五屆儲能技術(shù)高層研討會會議錄音整理，未經(jīng)本人審核，不足之處，請批評指正。）
