中國儲能網(wǎng)訊：9月11日在深圳鵬瑞萊佛士舉辦的“碳中和能源院士高峰論壇暨第三屆中國國際新型儲能術及工程應用大會”上，杭州煦達新能源科技有限公司專家薄濤進行“工商業(yè)儲能技術發(fā)展趨勢及典型案例分享”的演講。
薄濤：大家下午好！我是煦達新能源的薄濤，在這里與大家分享工商業(yè)儲能技術發(fā)展趨勢和典型案例。
2022年電化學儲能實現(xiàn)非常迅猛的發(fā)展，其中用戶側累計投運1.81GWh，工商業(yè)配置儲能總能量投入0.76GWh。工商業(yè)看起來規(guī)模不大，但可以看右側橘色柱狀圖（見PPT）。工商業(yè)儲能在2022年相對2021年幾乎實現(xiàn)了翻倍的發(fā)展，而工商業(yè)儲能的應用場景都屬于用戶側儲能應用場景，有工業(yè)、商業(yè)的峰谷套利，有充電場站配套虛擬增容應用，也有鐵塔基站儲能備電一體化，也有分布式光伏配套消納提升應用。這些都對工商業(yè)儲能系統(tǒng)都提出安全性、經濟性、穩(wěn)定性的要求。安全是基礎，經濟性是要求工商業(yè)儲能必須要能夠算得過來賬，只有算得過來賬，才有用戶來買單，也就是要求系統(tǒng)運行一定要有穩(wěn)定性。穩(wěn)定性有兩方面含義：一個是產品的低故障率；另外一個是運維能夠實現(xiàn)快速化，發(fā)生故障后，在最短的時間內把它處理好，保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。
長期穩(wěn)定運行為什么很重要？因為工商業(yè)儲能的基礎收益來自于峰谷套利。試想一年365天刨去大型節(jié)假日，真正獲取收益的日子只有340、350天，實際情況能保證340天都有滿額的穩(wěn)定的收益，已經是非常困難的了。如果因為故障導致系統(tǒng)停機，對收益的影響將非常大的。
需量調節(jié)可以幫助用戶降低需量電費，但這部分收益并不能覆蓋工商業(yè)儲能的成本，基礎收益還是來自于峰谷套利。
充電場站加配儲能，可以實現(xiàn)充電場站入網(wǎng)門檻快速降低，提高配電設備利用率，能夠拓大市場體量。
分布式光伏的配套，因為分布式光伏接入電網(wǎng)系統(tǒng)，使得功率由單向變成雙向流動，由此帶來很多問題，工商業(yè)儲能系統(tǒng)也需要具備電能質量管理的能力。比如三相不平衡控制和平滑電網(wǎng)電壓的能力。
通信的鐵塔基站儲能是比較不一樣的應用場景。這是直流儲能系統(tǒng)，需實現(xiàn)維持直流母線電壓和交流母線功率的雙重控制。
工商業(yè)儲能系統(tǒng)主要是由電池系統(tǒng)、PCS、EMS、BMS集成于一體的，其中電池系統(tǒng)是核心，電芯由280Ah到314Ah，實現(xiàn)了一顆電芯一度電，這也給電池系統(tǒng)設計尤其是散熱設計提出更高的要求。集成到一起的電池簇由于電壓的不斷提高，對電氣安全設計也提出了更高的要求。電壓越高，串聯(lián)的電芯數(shù)量越高，對電芯的一致性要求也越高。這就要求我們做工商業(yè)儲能系統(tǒng)的產品設計里，對于很多設備的選型提出更高的要求。
電池模塊目前主流有兩個技術路線，一款是上面這種風冷型的，一種是下面這種冷板液冷型的。風冷型的方案是比較成熟的，運維比較簡單。電池系統(tǒng)內不同電芯的溫度差相對液冷比較大一些，冷板式液冷的方案今年已經有了大量應用，但由于散熱面僅是在電芯的底面，會造成電芯的底部和頂部之間的溫度差，相對于風冷還會有些差異。還有一種是浸沒式液冷，可以解決溫度差的問題，但帶來維護困難和成本上升。這在工商業(yè)儲能系統(tǒng)中的應用可能還有些路要走。
電池管理系統(tǒng)在工商業(yè)儲能系統(tǒng)有些特殊要求。工商業(yè)儲能系統(tǒng)總體體量不會特別大，分布式特點比較明顯，就需要運維能夠實現(xiàn)在不同區(qū)域的多個站的快速維護。對于電池管理系統(tǒng)，不管是兩級架構還是三級架構，最好能配上云平臺。這個云平臺不一定就來自于電池管理系統(tǒng)，也可以來自于能源管理系統(tǒng)或者第三方的能源管理系統(tǒng)。它需要實現(xiàn)的是遠程電芯電堆的單體分析甚至系統(tǒng)運維。
隨著時間的推移，電池系統(tǒng)的運行會出現(xiàn)兩種類型的容量衰減，都會表現(xiàn)為充、放電量越來越少、收益越來越低。一種是來自于電池本題SOH下降，還有一種是SOC狀態(tài)不一致。
剛剛提到主動均衡的功能，電池管理系統(tǒng)需要主動均衡的功能，但從我們的角度看，主動均衡的能力夠用就行。從現(xiàn)場的使用條件來看，需要解決的是電芯SOC一致性問題，只要有比較小的均衡電流能夠處理掉就可以了。對于SOH的衰減，可能要在每一次充放電的末端對SOH下降比較大的電芯做大電流的替代。這樣會帶來比較高的成本壓力，實現(xiàn)的效果并不能覆蓋這一成本。
工商業(yè)儲能主要是以單簇的獨立控制來實現(xiàn)控制方式。一是可以避免它的電池簇之間環(huán)流，保證每一顆電芯電流都可控，保證整個系統(tǒng)的安全性。PCS還需要做模塊化設計，方便后期的運維。根據(jù)它的運用場景有構網(wǎng)型等智能化要求。
EMS對某些應用場景中需要實現(xiàn)沖擊性負荷的快速跟蹤，能夠實現(xiàn)區(qū)域集群化的管理，運行參數(shù)數(shù)字化的經濟性的分析。這對于用戶來講是非常需要有直觀感受。此外還需要月度負荷的預測等功能。
消防要從產品設計開始，包括電氣安全、機械安全、環(huán)境安全，來保證電化學安全的綜合保護，最終實現(xiàn)分層的消防和電氣聯(lián)動的防護。
工商業(yè)儲能的運行維護是其中非常重要的一個環(huán)節(jié)。因為分布式的特點，運維需要應用人工智能和大數(shù)據(jù)的分析，能夠提前預警電芯的衰減和其他各種故障，而提前制訂運維方案，來提前實施運維方案，甚至是要在故障發(fā)生之前就要把它處理掉，以此避免運行中斷，最終避免影響到系統(tǒng)收益。
最后是一些案例分享。
這是集裝箱式的工商業(yè)儲能系統(tǒng)。
這是充電場站配套的儲能系統(tǒng)，有公交場站、社會運營場站。左側是鐵塔基站直流側充電儲能系統(tǒng)。（見PPT）
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