中國儲能網(wǎng)訊：5月13—14日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會與中國儲能網(wǎng)主辦，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會和中國投資協(xié)會儲能產(chǎn)業(yè)投資促進(jìn)中心聯(lián)合支持的第五屆中國國際儲能大會在上海浦東盛高假日酒店隆重召開。據(jù)中國國際儲能大會組委會秘書處負(fù)責(zé)人介紹，本次會議邀請了來自美、日、德、韓、英、澳、加、中等國內(nèi)外19位前沿科學(xué)家發(fā)表精彩演講，就進(jìn)一步加強(qiáng)政策制定者、前沿專家以及優(yōu)秀企業(yè)高層代表之間的交流，對當(dāng)前急需開發(fā)的儲能技術(shù)及商業(yè)化運營模式提出判斷與建議。同時，對推動國家層面加大儲能研發(fā)的投入力度，出臺相應(yīng)的激勵政策，制定明確的中長期產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等方面具有重要意義。
中國國際儲能大會作為儲能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域最具權(quán)威性和影響力的國際盛會之一，本次會議邀請到國內(nèi)外嘉賓450余人出席。其中，中國國際儲能大會組委會秘書處邀請到陽光電源公司市場總監(jiān)張彥虎先生就“陽光電源微電網(wǎng)系統(tǒng)解決方案”做精彩發(fā)言，以下為發(fā)言內(nèi)容：
陽光電源股份有限公司市場總監(jiān)：張彥虎先生
張彥虎：各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家，大家上午好，我來自陽光電源，首先我做一下自我介紹。我06年于浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院博士畢業(yè)后一直從事電力電子相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)研發(fā)工作，可以說是做了9年的逆變器的研發(fā)工作，目前從事逆變器品牌推廣工作，今天非常感謝主辦方給陽光電源一次機(jī)會跟大家分享一下我們在大型的儲能逆變器技術(shù)應(yīng)用方面的市場判斷和當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀。主要內(nèi)容分三個部分。第一，儲能是什么東西，儲能有哪些應(yīng)用場景，我們判斷未來在中國的儲能應(yīng)用方向是什么。第二，我們知道儲能系統(tǒng)里面的儲能逆變器作為一個橋梁，起到了非常關(guān)鍵的作用，這個逆變器所承擔(dān)的功能和它的關(guān)鍵技術(shù)都有哪些，和大家做一個分享。第三，我把我們近幾年的一些案例給大家做一個呈現(xiàn)。
儲能是什么呢？儲能我的理解就是把能量在時間和空間的搬移，通常有可能只是空間上的搬移或者時間上的搬移，比如我們的手機(jī)、電動汽車可能是在時間和空間上的同步搬移。比如手機(jī)，你晚上充好電，白天用，這是一個時間的搬移。還有你晚上可能是在家里充電，白天在辦公室用手機(jī)，這個空間上也在搬移。所以儲能是把電能進(jìn)行時間和空間上的搬移。當(dāng)前我們應(yīng)用的一個典型像UPS，可能提供短暫的電力供應(yīng)。第二，我們有效的進(jìn)行時間上的移動。比如把光伏白天發(fā)的電存儲起來晚上用。還有我們要確保我們電力的供應(yīng)穩(wěn)定、電力品質(zhì)，比如在一些碼頭，吊機(jī)啟動過程當(dāng)中對電網(wǎng)的沖擊，對電壓和頻率造成影響，如果有儲能的話會幫助解決這些因為大功率負(fù)荷對電網(wǎng)帶來的影響。儲能的應(yīng)用場景非常廣泛，在整個發(fā)電、輸電、配電、用電的層面上都有儲能發(fā)揮作用的場景，比如說我們對于分布式光伏，尤其是對大型的地面電站，如果光伏系統(tǒng)里面增加了儲能的設(shè)備，可以減少因為限發(fā)給電站資產(chǎn)投資人所帶來的損失。在國內(nèi)來看，我們當(dāng)前的儲能主要有四大應(yīng)用的領(lǐng)域，這也是我們國內(nèi)儲能系統(tǒng)未來的應(yīng)用場景的發(fā)展趨勢。第一，風(fēng)電或者光伏發(fā)電系統(tǒng)里面需要把發(fā)電系統(tǒng)的不確定性、偶發(fā)性通過儲能解決掉。第二，在我們無電區(qū)，比如在一些孤島，沒有電網(wǎng)存在，過去可能用的是柴油發(fā)動機(jī)組成的發(fā)電系統(tǒng)，因為會有高污染、成本高的缺點，我們加上儲能，加上新能源，讓整個荒島形成一個微網(wǎng)，用電成本低，同時用電可靠性增強(qiáng)。第三，如果配電網(wǎng)或者我們發(fā)電側(cè)甚至用電側(cè)，我們用電負(fù)荷的要求比較高的時候，電網(wǎng)電壓的頻率對用電質(zhì)量是非常重要的相關(guān)參數(shù)。過去可能是調(diào)頻調(diào)壓，通過發(fā)電側(cè)接受電網(wǎng)調(diào)度發(fā)送的AVC指令進(jìn)行調(diào)度和自我調(diào)整，但這個調(diào)整的頻率或者調(diào)整的響應(yīng)速度是相對比較緩慢的，增加了儲能系統(tǒng)以后，通過儲能逆變器的高速響應(yīng)，它是基于電子設(shè)備的，所以它的響應(yīng)速度非?？?。在這里調(diào)頻、調(diào)壓方面是很重要的應(yīng)用方向。第四，就是戶用儲能，這是5年以后的應(yīng)用場景所在。最近大家可能已經(jīng)了解到，特斯拉發(fā)布了它的產(chǎn)品，據(jù)說有新聞報道其一周的銷售額已經(jīng)達(dá)到8億美金，這是一個非常驚人的數(shù)據(jù)，這說明如果儲能設(shè)備尤其儲能單元BESS這個系統(tǒng)它的成本有一個比較快速地下跌，那么對于儲能市場的啟動和騰飛是做了一個非常大的貢獻(xiàn)。另外我們現(xiàn)在提得比較多的能源互聯(lián)網(wǎng)、智能微網(wǎng)、智能電網(wǎng)以及分布式發(fā)電，這些所有概念里面實際上如果要實現(xiàn)雙向的調(diào)控，缺少一個控制的自由度，我們通過增加儲能系統(tǒng)的方式把整個過去只能單向調(diào)控的系統(tǒng)變成上下都可調(diào)控的系統(tǒng)，增加了控制的自由度，或者是增加了控制的帶寬。如果從微網(wǎng)來講，可以從三個不同的時間點講，不同的儲能系統(tǒng)，它的儲能容量和儲能所承擔(dān)的應(yīng)用場景放電時間或者充電時間是有關(guān)系的。第一，比如速度比較快的，我要做快速平滑的，可能是分鐘級的。還有一個我們在白天充晚上放，可能是小時級別的儲能概念。還有儲能因為天氣原因造成波動比較明顯的時候，我們快速通過儲能把不光滑的發(fā)電曲線變得更加光滑起來。在電壓里面調(diào)頻調(diào)壓是非常重要的，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性很重要，也對我們的用電側(cè)的負(fù)載電能質(zhì)量有很大的影響。我們用儲能系統(tǒng)可以把這個問題很好地解決掉，因為儲能系統(tǒng)具有快速的響應(yīng)能力。微網(wǎng)或者荒島做了柴油機(jī)，我們現(xiàn)在用新能源，用光伏也好或者風(fēng)電也好再加上儲能，走上一個綠色、智能的微網(wǎng)，這個微網(wǎng)可以比我們傳統(tǒng)的柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢。
對于一個微網(wǎng)來講，可能有兩種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。第一，基于我們交流的母線結(jié)構(gòu)，非常大的特征就是它的擴(kuò)容性、可擴(kuò)充性非常強(qiáng)。第二，混合母線。蓄電池側(cè)可以和光伏在直流側(cè)進(jìn)行耦合，我們交流側(cè)用母線的方式來擴(kuò)容，戶用系統(tǒng)最大的價值體現(xiàn)在于：第一，在鼓風(fēng)電價差比較大的情況下，裝一個儲能，把儲能看成一個發(fā)電設(shè)備，它的購買電是零成本，賣出的電是鼓風(fēng)電價差。第二，德國的戶用光伏，它的成本有補貼的，如果把多余的電送上電網(wǎng)是不劃算的，你希望自己的屋頂上光伏發(fā)電更多地自己在用，所以為了提高自發(fā)自用率，需要戶用也增加儲能。儲能系統(tǒng)幾個大應(yīng)用場景或者未來的應(yīng)用方向，我們知道儲能系統(tǒng)的儲能逆變器是一個橋梁作用，它連接著在前面的儲能端ESS，后面是負(fù)荷，逆變器所應(yīng)該承擔(dān)的功能和它的關(guān)鍵技術(shù)有哪些呢？一個儲能逆變器，我們需要根據(jù)它設(shè)定的功率進(jìn)行工作，往外輸出有功或者吸收有功的方式。第二，我們在電力系統(tǒng)里面對電網(wǎng)或者對負(fù)荷，我們要進(jìn)行頻率的調(diào)整，幫助電網(wǎng)更加穩(wěn)定，提升電的品質(zhì)。還有一個是頻率，我們電壓也是同樣的道理。在微網(wǎng)或者孤島、無人區(qū)的系統(tǒng)是離網(wǎng)的微網(wǎng)，我們儲能系統(tǒng)會承擔(dān)建立模擬電網(wǎng)的角色。隨著我們現(xiàn)在儲能系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，儲能逆變器的容量也在不停地往上走，我們最近發(fā)布了中國第一款功率達(dá)到1兆瓦的儲能逆變器。這個逆變器可以接入不同的儲能類型，比如說超級電容或者是我們的鋰電池或者其他的電池類型。我們系統(tǒng)因為要和電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度，要接受能量管理系統(tǒng)的管理，所以它需要采用支持標(biāo)準(zhǔn)的電力系統(tǒng)的協(xié)議。因為我們和電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度的時候也需要控制電網(wǎng)的電壓和頻率，我們需要接受原來本身是發(fā)送到發(fā)電廠的AGC、AVC指令，必須具有強(qiáng)烈的對電網(wǎng)的支撐作用，也就是對電網(wǎng)的友好性。電網(wǎng)有輕微故障，過去光伏逆變器所應(yīng)該具有的功能，儲能逆變器也應(yīng)該具備。比如有功無功的自動調(diào)整。儲能逆變器也必須具備快速的響應(yīng)，在負(fù)載、加載或卸載的過程當(dāng)中有快速的響應(yīng)能力。充放電切換的時候也必須有快速的響應(yīng)能力，用在分布式光伏或者光伏電站系統(tǒng)當(dāng)中的儲能系統(tǒng)，如果天氣波動比較明顯的時候，需要進(jìn)行快速調(diào)整，充放電是不停地在反復(fù)切換的。為了節(jié)省我們變壓器的成本，我們必須讓我們在交流側(cè)可以做到直并的可能性。逆變器必須具有過載能力，也必須具有1.1倍的過載能力。虛擬同步機(jī)是為了微網(wǎng)當(dāng)中不同的儲能逆變器進(jìn)行并聯(lián)的情況下或者儲能逆變器和已有的水力發(fā)電系統(tǒng)或者柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)的過程當(dāng)中一項非常關(guān)鍵的技術(shù)，這項技術(shù)是模擬過去傳統(tǒng)的同步發(fā)電技術(shù)，讓儲能逆變器這種基于電子技術(shù)的電力設(shè)備能具有傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的特性。這是它非常核心的控制結(jié)構(gòu)圖，比如說我們對它的電壓和頻率進(jìn)行控制的時候，我們必須加入下水控制，為了模擬儲能逆變器具有同步發(fā)電機(jī)特性，里面要增加慣性環(huán)節(jié)。
我們怎么證明采用了VSG技術(shù)以后調(diào)整頻率響應(yīng)更快，上面這個圖是傳統(tǒng)沒有加儲能系統(tǒng)的時候頻率響應(yīng)特性，下面這個圖是增加了儲能系統(tǒng)之后頻率響應(yīng)特性，上下兩個圖進(jìn)行對比，我們可以看到儲能逆變器在控制頻率的時候響應(yīng)速度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同步發(fā)動機(jī)的。還有一個儲能逆變器的發(fā)展方向，往簡潔、集中化走。比如集裝箱的解決方案，比如說還要把蓄電池放進(jìn)去，為什么要做成這樣？一個是方便大家運維、安裝，方便維護(hù)、運輸，節(jié)省安裝運維成本。能量管理是真正的價值所在，能量管理基本上可以分成四層。一個是設(shè)備。第二，設(shè)備的控制。還有能量的管理。這個能量管理系統(tǒng)實際上是一個綜合的優(yōu)化，從控制角度來講就是一個多目標(biāo)的優(yōu)化系統(tǒng)，它的優(yōu)化過程當(dāng)中你可以設(shè)定不同的目標(biāo)進(jìn)行組合，某多個或者某一個進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)動儲能系統(tǒng)進(jìn)行充還是放。在充放的時候如果做得更智能，功率的預(yù)測，尤其是風(fēng)電和光伏電站的發(fā)電功率預(yù)測，對能量管理的優(yōu)化算法的設(shè)計是非常關(guān)鍵的。蓄電池的安全性、可靠性，BMS做得多牛多智能化，真正在串聯(lián)平衡和并聯(lián)平衡的時候發(fā)揮作用，這個BMS才是真正的BMS，否則只是監(jiān)控的BMS。本地監(jiān)控和遠(yuǎn)端的方式，近端監(jiān)控，遠(yuǎn)端運維。運維的過程，電站如果我們在里面判斷到有故障，我們會進(jìn)行預(yù)警，預(yù)警以后我們現(xiàn)場確認(rèn)，確認(rèn)之后我們會有故障的處理，售后人員會到現(xiàn)場，我們也會把各個BMS的信息進(jìn)行采集。
陽光電源致力于為客戶提供儲能相關(guān)設(shè)備及其應(yīng)用系統(tǒng)的整體解決方案。接下來簡單分享一下陽光電源的業(yè)績，首先，我們在陽光電源廠區(qū)建成10KV光伏儲能微網(wǎng)系統(tǒng)，包括3MW儲能逆變器、鋰電池組、鉛酸電池組、光伏發(fā)電系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)組以及實際用電負(fù)荷組成。該系統(tǒng)能夠進(jìn)行完善的儲能微網(wǎng)系統(tǒng)的研發(fā)和測試；其次，我們在上海洋山港也做了一個專門應(yīng)用于起料設(shè)備的電力調(diào)頻調(diào)壓的儲能系統(tǒng)，具有快速響應(yīng)特性，為實現(xiàn)整個系統(tǒng)的電能質(zhì)量的調(diào)節(jié)提供了基礎(chǔ)；第三，西藏措勤縣光儲+水電微網(wǎng)項目，海拔4800米，裝機(jī)容量為1MW，本系統(tǒng)包括儲能、光伏、小風(fēng)電、水電、柴油機(jī)等多種設(shè)備組成復(fù)雜系統(tǒng)，采用無互連線的虛擬電機(jī)技術(shù)，實現(xiàn)了穩(wěn)定的頻率和電壓控制。我就說這些，謝謝大家。
