中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：3月23日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦并聯(lián)合500余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十五屆儲(chǔ)能大會(huì)暨展覽會(huì)（簡稱“CIES2025”）在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會(huì)以“綠色、數(shù)智、融合、創(chuàng)新”為主題，針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)等重點(diǎn)、熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題展開充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機(jī)制、資本市場、國際市場、成本疏導(dǎo)、智能化系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、示范項(xiàng)目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和規(guī)?；こ虘?yīng)用。
在3月23日下午的新型儲(chǔ)能與新能源大基地協(xié)同發(fā)展專場中，能建時(shí)代（上海）新型儲(chǔ)能技術(shù)研究院有限公司技術(shù)總監(jiān)李珂作了題為《新能源大基地中的電化學(xué)儲(chǔ)能工程應(yīng)用》的主旨演講。
以下內(nèi)容根據(jù)大會(huì)發(fā)言整理提煉，僅供參考。
各位專家、各位領(lǐng)導(dǎo)，今天非常感謝有這個(gè)機(jī)會(huì)，代表能建時(shí)代上海研究所就電化學(xué)儲(chǔ)能在大基地中的工程應(yīng)用做一個(gè)簡單匯報(bào)和交流。
今天我主要講三個(gè)部分：
第一部分，新能源大基地的概況
2021年，國家領(lǐng)導(dǎo)人提出雙碳目標(biāo)后，這幾年主要在沙戈荒地區(qū)加大了大型風(fēng)光電基地項(xiàng)目的建設(shè)，目前批復(fù)了好幾個(gè)基地，有一些基地已經(jīng)開始在建設(shè)。
關(guān)于沙戈荒基地的總體目標(biāo)，國家目前考慮的是以庫布齊、烏蘭布和、騰格里、巴丹吉林沙漠為重點(diǎn)，以其他沙漠和戈壁地區(qū)為補(bǔ)充，綜合考慮采煤沉陷區(qū)，規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地。預(yù)計(jì)到2025年和2030年，整個(gè)規(guī)劃建設(shè)的風(fēng)光基地總裝機(jī)分別達(dá)到2億千瓦、4.55億千瓦。
（圖示）左邊的圖是沙漠要開發(fā)的基地分布，第二張圖，我們要考慮新能源的消納需要“兩條腿”走路，也要考慮把東部地區(qū)比較大量的負(fù)荷使用方，看能不能引導(dǎo)到新能源比較富集的地區(qū)，所以新能源的消納也需要把產(chǎn)業(yè)合理地引導(dǎo)到新能源電價(jià)比較合適的地方去落產(chǎn)，這樣是一個(gè)比較好的促進(jìn)新能源消納的方式。
說一下新能源大基地的概況，我們參與的項(xiàng)目比較多，大概有以下幾個(gè)原則：
第一，三位一體。新能源、煤電以及外送的通道起點(diǎn)應(yīng)該在一個(gè)合理的地理范圍內(nèi)，合理的安排建設(shè)時(shí)序和工期，確保三位一體。
第二，儲(chǔ)能調(diào)節(jié)。我們要科學(xué)論證儲(chǔ)能調(diào)節(jié)的時(shí)長和規(guī)模，因地制宜開展相應(yīng)的選型。
第三，煤電擴(kuò)建優(yōu)先?，F(xiàn)在大基地還有一些煤電，應(yīng)該是擴(kuò)建為主，這是要優(yōu)先的，利用在原有的廠址進(jìn)行擴(kuò)建，需要用低碳的煤電和清潔的煤電為主。
第四，沙地為主。風(fēng)和光還是要布局在沙戈荒區(qū)域?yàn)橹鳌?/span>
第五、社會(huì)責(zé)任。我們在建設(shè)沙戈荒基地的時(shí)候，要考慮整個(gè)生態(tài)治理，希望建完以后，這個(gè)區(qū)域的生態(tài)能夠提升到一個(gè)比較好的水平。
第六，創(chuàng)新示范。在大型的沙戈荒基地里還需要有一些創(chuàng)新示范，不光包括儲(chǔ)能的，還有一些風(fēng)、光以及輸電的，都要考慮一定的創(chuàng)新示范的需求。
第二部分，電化學(xué)儲(chǔ)能基地應(yīng)用
儲(chǔ)能在大基地里布置有很多種類型，有長時(shí)儲(chǔ)能，也有一些創(chuàng)新的儲(chǔ)能，但整體來說還是以電化學(xué)為主。
現(xiàn)在的電化學(xué)儲(chǔ)能在單個(gè)基地里，大概是配置到10%-20%的規(guī)模，時(shí)長是2-4小時(shí)。
大基地的技術(shù)指標(biāo)有幾個(gè)比較關(guān)鍵，首先是通道的利用小時(shí)數(shù)，按照國家要求是4500小時(shí)左右。綠電的占比不能低于50%，整個(gè)基地的新能源利用率不能低于90%，而且對(duì)于晚高峰的送電規(guī)模不能低于500萬千瓦。
根據(jù)這些因素和指標(biāo)，我們在考慮基地的風(fēng)電、光伏和煤電，包括有些基地有光熱的規(guī)模以后，再來確定這個(gè)基地到底需要多少儲(chǔ)能，需要多少時(shí)長，需要什么樣的儲(chǔ)能類型。目前基本上還是以電化學(xué)為主。
整個(gè)儲(chǔ)能的運(yùn)行方式分春秋季、夏季和冬季這種典型方式，基本上還是以白天存儲(chǔ)光伏為主，光伏發(fā)電比較多的季節(jié)里，光伏的多余電量存儲(chǔ)為主，晚高峰放電，提升整個(gè)通道的晚高峰支撐能力，最大程度地減少一些棄風(fēng)和棄光。
儲(chǔ)能的布局應(yīng)用，目前有兩個(gè)觀點(diǎn)，一方面是按照調(diào)度或運(yùn)行比較方便的模式，前期有個(gè)別基地單獨(dú)設(shè)定了儲(chǔ)能的一個(gè)組團(tuán)，或者一個(gè)區(qū)域?qū)ｉT是做儲(chǔ)能，這個(gè)儲(chǔ)能再以一個(gè)單獨(dú)的變電站和整個(gè)基地以及電網(wǎng)相連，這樣便于儲(chǔ)能去運(yùn)行和調(diào)度。
我們在某個(gè)基地，考慮了另外兩種方案，一種是搭配光伏的建設(shè)，在光伏建設(shè)的區(qū)域配了一些儲(chǔ)能，集中地布置在光伏場站的場站側(cè)，也是集中去布置，但是把它分開，和光伏合建。我們選了兩三種方案，就不詳細(xì)展開了。
從這三種方案里，可以看到方案一、二、三，整個(gè)儲(chǔ)能方案單元都是一樣的，以基地為例，可能有600套的儲(chǔ)能單元。我們把這三種方案做了一個(gè)分析和比較，打捆的布置，也就是說把光伏和儲(chǔ)能打捆到一起去布置，和我單獨(dú)把儲(chǔ)能集中到一塊兒去布置，還有一部分是和光伏合建，有一部分是集中。
這三種比較下來，我們認(rèn)為和光伏合建是對(duì)整個(gè)大基地的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性有比較大的好處，除了調(diào)度的角度可能不如集中布置優(yōu)秀，這怎么辦呢？我們要對(duì)儲(chǔ)能的運(yùn)行提出要求，你如果是和光伏打捆布置了，一定要滿足調(diào)度對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能的調(diào)度性能的要求，一定要達(dá)到和集中布置一樣的水平。所以我們在某個(gè)基地里就推薦了這么一個(gè)方案，當(dāng)然也獲得了批復(fù)，整個(gè)經(jīng)濟(jì)性上，幫開發(fā)商或者說從整個(gè)工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性考慮，可能節(jié)約了幾個(gè)億。
打捆布置了以后有幾個(gè)問題呢？主要是要考慮儲(chǔ)能的控制問題。這個(gè)控制問題，在基地里也考慮新增一套儲(chǔ)能的高速同步控制器，在涉網(wǎng)功能包括調(diào)度比較關(guān)注的快速功能的時(shí)候，我們通過這套高速同步控制器去控制每一個(gè)儲(chǔ)能單元的PCS，達(dá)到和集中布置一樣的效果。也就是說，我這套控制器要控制大概600套的控制單元。
另外一個(gè)方面，在基地的創(chuàng)新里，我們在某個(gè)基地大概考慮了幾個(gè)方向：
首先是類型，因?yàn)檫@次主要是講電化學(xué)，除了鋰電，我們也考慮了一些有機(jī)水系的應(yīng)用示范。
其次，技術(shù)路線上，目前大家的同質(zhì)化比較嚴(yán)重，在大基地的層面，基本上儲(chǔ)能調(diào)用還是比較頻繁的，所以我們在以常規(guī)大家基本上都是集中式，我們也考慮了一些高壓級(jí)聯(lián)、低壓級(jí)聯(lián)和直流直掛的應(yīng)用示范。
第一，我們也考慮了一些構(gòu)網(wǎng)，但構(gòu)網(wǎng)在大基地里，感覺不是特別有必要性。因?yàn)楝F(xiàn)在大基地基本上都在配分布式調(diào)樣機(jī)，如果已經(jīng)有分布式調(diào)樣機(jī)的前提下，再配構(gòu)網(wǎng)也就是增加我的成本，構(gòu)網(wǎng)沒有什么太大的意義。構(gòu)網(wǎng)方面，我們只做了一個(gè)小范圍的示范，比如說增強(qiáng)型的構(gòu)網(wǎng)或者高壓級(jí)聯(lián)的構(gòu)網(wǎng)。另外，我們也考慮了一些快速的控制，去幫助基地的儲(chǔ)能能達(dá)到電網(wǎng)公司的要求。
第三部分，發(fā)展建議
首先，我們要考慮安全，安全是第一位的。在做整個(gè)大基地的電化學(xué)儲(chǔ)能工程的時(shí)候，還是要考慮到整體的安全性。我們分了四方面去考慮，首先是本體安全，還要考慮運(yùn)維安全，以及消防安全，另外，我們也希望有一個(gè)體系安全。當(dāng)然，這么大規(guī)模的儲(chǔ)能，是不是在做了某些工程以后，做一些大型電站標(biāo)準(zhǔn)體系以及制度的設(shè)計(jì)？這是安全性，要放在第一位。
第二方面，我們總結(jié)了有三個(gè)考慮：第一個(gè)，保證運(yùn)行性能。做了這么多的電化學(xué)儲(chǔ)能，需要支撐大基地和直流的運(yùn)行，也要保證整個(gè)基地的儲(chǔ)能響應(yīng)要快速和準(zhǔn)確，還要考慮它要適應(yīng)這種大容量，而且在基地建設(shè)過程中，應(yīng)該是多個(gè)供應(yīng)商來提供儲(chǔ)能的設(shè)備，怎么協(xié)調(diào)統(tǒng)一，能夠完成統(tǒng)一的性能，這是我們要非?？紤]的方面。
第二個(gè)，提升集成水平。提升產(chǎn)品的集成度，對(duì)整個(gè)大基地建設(shè)運(yùn)行的角度來說，首先可以節(jié)約一些建設(shè)的工期、調(diào)試的工期，可以提升運(yùn)行的性能。我們也希望在供貨的時(shí)候，供應(yīng)商要達(dá)到生產(chǎn)工藝水平的統(tǒng)一，不要有參差不齊的情況，也要滿足全生命周期運(yùn)行的要求，因?yàn)榛剡\(yùn)行的壽命還是比較久的。第三個(gè)，重視建造運(yùn)維。希望能夠在大基地建設(shè)過程中提升整個(gè)尤其是電化學(xué)儲(chǔ)能工程的項(xiàng)目管理水平，以及規(guī)范現(xiàn)場的調(diào)試，提高調(diào)試效率，提升后期的生產(chǎn)運(yùn)維。
就以上幾個(gè)方面，我們提出了幾點(diǎn)建議：
首先，拓?fù)鋬?yōu)勢。之前風(fēng)光配儲(chǔ)，好多儲(chǔ)能都沒有實(shí)際在投運(yùn)或者說投運(yùn)率比較低，如果對(duì)于大基地這種基本上在某些季節(jié)每天都要調(diào)用的儲(chǔ)能，是不是非要全部都按照這種集中式的布局來考慮？
我們也可以考慮高壓級(jí)聯(lián)或者低壓級(jí)聯(lián)的方式，或者組團(tuán)式的方式，在某個(gè)基地里我們提出低壓級(jí)聯(lián)的儲(chǔ)能，雖然成本上稍微有些增加，但可以解決整個(gè)集中式儲(chǔ)能比如說單個(gè)功率單元400個(gè)電池產(chǎn)生短板效應(yīng)，如果做到“一pack一管理”，可以有效解決這方面。在全生命周期的運(yùn)營方面，我們和投資商也進(jìn)行過一個(gè)交流，他們還是愿意去嘗試這么一個(gè)技術(shù)，保證它全生命周期電池的運(yùn)行效率。
我們也提出來一個(gè)方案，在儲(chǔ)能的集成提升上，這也是行業(yè)一直在說的一些短板，現(xiàn)在大家在做電化學(xué)儲(chǔ)能的時(shí)候，規(guī)模越來越大，需要配合的像EMS、BMS、PCS等，都是不同的廠家通過集成商組織起來的。在我們實(shí)際的建設(shè)以及運(yùn)行的時(shí)候，基本上都是一個(gè)集中商帶了很多不同廠商的技術(shù)人員在現(xiàn)場做協(xié)調(diào)和管理，整個(gè)的調(diào)試周期和運(yùn)維的時(shí)候都非常的麻煩。
因此，我們希望能否提出一套儲(chǔ)能智慧集成控制系統(tǒng)，通過SCADA和高速同步控制器，在每個(gè)集裝箱都有一個(gè)控制單元，把BMS、PCS以及消防、通信和主控，以及液冷系統(tǒng)的主控和通信，所有的這些都集成到一個(gè)集裝箱的控制單元里，通過之后的控制系統(tǒng)統(tǒng)一把集中商去協(xié)調(diào)的這些工作，統(tǒng)一交給這套系統(tǒng)去協(xié)調(diào)。
這樣是不是可以去解決：第一，集裝箱就地有一個(gè)智能的管控；第二，集成的技術(shù)本質(zhì)上可以提升；第三，在邊緣控制上有很好的性能，能夠滿足調(diào)度的一些需求；第四，做出來以后，可以簡易地去調(diào)試和維護(hù)。
這樣我們感覺可以幫這個(gè)行業(yè)做一些不一樣的東西，也能夠破解整個(gè)行業(yè)的痛點(diǎn)。
最后，保障性能。大基地的規(guī)模比較大，一般都是十幾個(gè)GWh的風(fēng)光，幾個(gè)GWh的儲(chǔ)能，都是通過直流去運(yùn)行，這樣的話，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的系統(tǒng)安全有非常重要的影響。我們在做基地的電化學(xué)工程的應(yīng)用上，需要做一套高速同步的控制器，它需要保證非?？?，也要保證幾百套儲(chǔ)能單元要同時(shí)去運(yùn)行和控制，并且保證整齊劃一，也需要整個(gè)控制器是比較重要的系統(tǒng)。
以上是我們提出來的幾個(gè)建議，今天的分享就到這兒，謝謝大家！
