中國儲能網(wǎng)訊：2017年4月24-26日，第七屆中國國際儲能大會在蘇州香格里拉酒店圓滿召開，來自中、美、英、德、澳、日、韓等國超過1400位嘉賓到場參會。大會共邀請140余位行業(yè)專家與企業(yè)代表，圍繞產(chǎn)業(yè)熱點話題，發(fā)表了一系列精彩演講，中國儲能網(wǎng)將向讀者傳遞本次大會最具價值的聲音。
大會期間，中天儲能科技有限公司副總工程師葉劍斐在“儲能電站暨微電網(wǎng)專場”，以《基于用戶側(cè)的儲能系統(tǒng)解決方案》為題發(fā)表演講，現(xiàn)將演講主要內(nèi)容發(fā)布，以饗讀者。
中天儲能科技有限公司副總工程師葉劍斐博士
葉劍斐：當(dāng)我們談到儲能的推廣和應(yīng)用的時候，大家比較關(guān)注的是商業(yè)模式以及應(yīng)用領(lǐng)域，今天我的這個報告想從另一個角度來談這個問題，我們從整個儲能產(chǎn)業(yè)鏈的完備性這個角度，來談我們儲能的發(fā)展與推廣。為了便于大家理解這個問題，我先舉例子說明，電動車這個產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€完備、完整的產(chǎn)業(yè)鏈，終端產(chǎn)品就是電動車，整車企業(yè)就是負(fù)責(zé)電動車的整體設(shè)計、生產(chǎn)以及推廣。我們的電池企業(yè)和電機(jī)企業(yè)就是整車企業(yè)的關(guān)鍵零部件的供應(yīng)商，我們在這里就反觀一下我們儲能這個產(chǎn)業(yè)，我想問一下，我們儲能這個產(chǎn)業(yè)鏈，它的終端產(chǎn)品是什么？是由誰來負(fù)責(zé)這個終端產(chǎn)品的研發(fā)？包括生產(chǎn)。今天我這個報告就是從這個角度，跟大家分享一下，中天的一些思考，應(yīng)用案例，以及我們的一些感悟。我今天的報告分成三個部分，也就是中天儲能的規(guī)劃，應(yīng)用案例以及總結(jié)。
首先我們來看規(guī)劃，我們相信在今后的30年，我們現(xiàn)有的能源體系會經(jīng)歷一個非常深層次的變革，最后這個新的能源體系將具備三個特征：
第一，可再生能源的接入比例會大大增加，甚至于成為主導(dǎo)。
第二，基于信息互聯(lián)、大數(shù)據(jù)以及智能化程度的提高，所帶來的精準(zhǔn)控制。
第三，平等參與—在新的能源體系當(dāng)中，能源的生產(chǎn)者與消費者之間的界限變的模糊，所有的參與者都是平等的。
在通往新的能源體系建設(shè)的過程中有三條技術(shù)路線：
第一條是智能電網(wǎng)，在我們國家智能電網(wǎng)也被稱為堅強(qiáng)智能電網(wǎng)，它有三個元素，第一個是特高壓的輸變電，第二個是新能源的介入，第三個是電儲能。
第二條是微電網(wǎng)，主要有兩個元素，一個是分布式的發(fā)電，第二個是電儲能。
第三條稱為冷熱電微電網(wǎng)，很多地方可能把它稱為多能互補微電網(wǎng)，在這一類型的微電網(wǎng)當(dāng)中也主要是兩個元素，一個是冷熱電的生產(chǎn)，還有一個是儲能，由于在這種微電網(wǎng)當(dāng)中除了電以外還有冷熱，所以范圍更廣，不僅有儲電，還有儲熱，還有儲冷，這三個技術(shù)路線，就對應(yīng)著三個潛在的市場。我們優(yōu)先開拓的是微電網(wǎng)這個市場，這里略做一些解釋，我們認(rèn)為要真正的從根本上解決新能源發(fā)電的利用率，同時減少新能源發(fā)電的并網(wǎng)量，要從根本上解決，唯一的辦法就是通過微電網(wǎng)。所以我們在微電網(wǎng)的規(guī)劃上面，我們不僅注重微電網(wǎng)整體的設(shè)計能力，同時對于微電網(wǎng)最關(guān)鍵的能量管理技術(shù)，我們需要掌握自主研發(fā)的能力
第二對于智能電網(wǎng)，我們主推的是儲能電站，對于第三個路線，也就是冷熱、電微電網(wǎng)我們只做一些技術(shù)上的積累。
微電網(wǎng)和儲能電站的區(qū)別在什么地方？我們這邊認(rèn)為主要在于管理層：對于微電網(wǎng)而言，需要處理好本地的分布式發(fā)電與負(fù)載之間的協(xié)同；在部分的特殊時刻還要具備離網(wǎng)的孤島運行能力。因此，微電網(wǎng)在今后的發(fā)展方向是會不斷的強(qiáng)化其本地管理能力。但是對于儲能電站而言，我們認(rèn)為其今后的發(fā)展趨勢是會逐步弱化它的本地管理能力，因為它可能是上一級的變電站的一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)，很有可能通過現(xiàn)在已有的SCADA系統(tǒng)，功能逐步的擴(kuò)展，逐步的取代儲能電站自身的能量管理系統(tǒng)。
剛才兩頁PPT是我們對儲能產(chǎn)業(yè)終端產(chǎn)品的理解，這里我們想談一下對于終端產(chǎn)品它的設(shè)計者，它的推廣者，應(yīng)該具有什么樣的資質(zhì)。
我們把現(xiàn)在的儲能行業(yè)分成了四個技術(shù)層級：
第一個技術(shù)層級，是一個最基本、基礎(chǔ)零部件的提供層級，這一層級的供應(yīng)商他只能提供簡單的，比如說電池單體，或者說單一一個電池管理系統(tǒng)。
第二層級我們稱之為電池系統(tǒng)層級，這一層級的供應(yīng)商能夠把電池單體，把電池管理系統(tǒng)，并且配備一定的電池結(jié)構(gòu)設(shè)計，集合成一個電池系統(tǒng)。
第三層級是儲能系統(tǒng)層級，在這個層級上面，供應(yīng)商可以把儲能變流器，把電池系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)組成一個儲能系統(tǒng)，其實到目前為止，我們多數(shù)儲能行業(yè)的企業(yè)，都只是在一二三這個層級。
第四個層級，也是我們認(rèn)為最高的層級，是儲能項目EPC的層級。剛才陳總提到的，可能我們有相同的認(rèn)識，我們都是處于這樣一個層級。在這個層級我們不僅能夠根據(jù)客戶的需求，對整個項目進(jìn)行設(shè)計，同時可以進(jìn)行項目的申報，項目的實施，最后完成它的驗收，以及最后的運營。目前中天科技已經(jīng)達(dá)到了第四個層級，在2016年的時候，中天科技的鋰離子電池的產(chǎn)能達(dá)到了2GWh，并且在電池系統(tǒng)、變流器、能量管理系統(tǒng)上面我們已經(jīng)完成了100%的自主研發(fā)，2017年以來中天科技承接了3個儲能電站的建設(shè)，總的電池容量達(dá)到了20兆瓦時，我們做的是鋰離子電池，不是鉛酸電池和鉛碳電池。電池裝機(jī)容量最大的達(dá)到了10兆瓦時，由于為了保護(hù)客戶的利益，在今天的報告當(dāng)中不會涉及10兆瓦時的信息。
我們自2017年以來，還完成了兩個微電網(wǎng)的并網(wǎng)，一個是863智能微電網(wǎng)項目，另一個是光儲充一體化的微電網(wǎng)項目。
這邊是863微電網(wǎng)的項目，包括了三組電源，光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電還有柴油發(fā)電，在這個微電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中我們主要完成了兩個技術(shù)第一個是多種能源與負(fù)荷之間的管理技術(shù)，平衡協(xié)調(diào)的管理技術(shù)，也就是整個微電網(wǎng)能量管理器的研發(fā)。第二個是整個微電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的研發(fā)。
這邊大家看到的就是我們一個光儲充一體化的微電網(wǎng)項目，左邊的這個圖片可以看到，下面這是一個40尺的集裝箱儲能系統(tǒng)，它是有五千瓦的輸出功率和1兆瓦時的電池存儲能量。旁邊看到的是我們的380千瓦的光伏車棚，整個系統(tǒng)安裝了85套直流或者交流的充電樁，能夠滿足乘用車或者商用車慢充或者快充的需求。
這邊給大家看到的是我們正在建設(shè)當(dāng)中的一個4兆瓦時的儲能電站項目，這個儲能電站使用的是變電站里面已有的空閑的房間，整個電站是接入10千伏的電壓等級，由于這個電站目前還在建設(shè)當(dāng)中，所以從大家的左邊可以看到，是這個電站最后完成的效果圖。整個電站會分成三個主要的室，電池室，變流器室，還有一個總控室。當(dāng)中這個圖就是一個非常簡單的電站一次接線圖。
這個項目主要的特點，就是我們希望用這個變電站中原有的SCADA系統(tǒng)來對整個電站進(jìn)行控制，弱化電站本身的能量管理系統(tǒng)。整個項目計劃在6月完成，7月進(jìn)行并網(wǎng)驗收。
這是另一個儲能電站項目，6兆瓦時。這個電站項目與此前的電站項目不同的是，我們使用的是集裝箱式的形式，這個項目的特點在于我們會將一些市政設(shè)計的元素，融入到儲能電站的外觀設(shè)計當(dāng)中，因為我們認(rèn)為儲能電站的推廣，不僅要給它的業(yè)主帶來經(jīng)濟(jì)上的收益，同時也給這個電站周圍的人，能夠讓他們感到美好，是讓他們生活變美好的一個元素之一，所以我們計劃會在我們的電站里面融入像綠色生活、低碳生活的宣傳理念，我們希望在電站周圍生活的人，愿意到這個電站周邊去放松心情，以我們的電站為背景拍照，如果他能把照片傳送到網(wǎng)上去，那就是對我們電站的一個最好的宣傳。
這邊我們就給大家介紹一下我們通過實踐得到的一些感悟。首先，我們認(rèn)為在今后的一段時間內(nèi)，集裝箱式的儲能將是儲能電站的一個主流形式。原因是因為我們目前對集裝箱幾乎沒有技術(shù)上的規(guī)范要求，設(shè)計者沒有資質(zhì)要求，同時集裝箱擺放的位置包括最終落地幾乎不需要各種審批，相比而言如果我們采用的是站房式的設(shè)計，那么整個設(shè)計需要由有資質(zhì)的設(shè)計院來完成，而且從整個電站的動工開始，到最后的驗收，會經(jīng)歷非常非常多的審批驗收的手續(xù)，所以在近一段時間，集裝箱式的儲能電站會是主流，但是正是由于集裝箱的設(shè)計，缺少對設(shè)計者的資質(zhì)要求，缺少整個過程中對集裝箱的質(zhì)量的審批以及驗收，所以很難保證集裝箱的質(zhì)量。
我們其實已經(jīng)開始了與一些社會團(tuán)體的合作，對用于儲能的集裝箱的技術(shù)規(guī)范，制訂相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
講到儲能的推廣，不得不提兩個，一個是扶持，一個是補貼。在我們項目的推廣過程當(dāng)中，我們很希望國家能夠?qū)⒁粋€儲能項目中的接入方案設(shè)計，以及因接入方案所提出的繼電保護(hù)，這個費用由國家來承擔(dān)。主要有幾個原因：
第一，接入方案設(shè)計，以及繼電設(shè)備相對來說非常專業(yè)，在做項目前期預(yù)算的時候，很難計算準(zhǔn)確。
第二，從接入方案和繼電保護(hù)的投資額度來說，它在整個項目中占的比例還是相當(dāng)可觀的。
第三，我們認(rèn)為儲能電站實際上是在支持國家的智能電網(wǎng)建設(shè)，所以從某種角度上來說，我們希望國家能夠在接入設(shè)計以及繼電保護(hù)方面，給予一定的資金支持，從而真正的為我們儲能項目的推廣做到減負(fù)。
第二，補貼。在這里我不講直接的經(jīng)濟(jì)補貼，我想說，既然我們建了儲能，它可能會起到社會效益與環(huán)保效益，我們強(qiáng)調(diào)的是社會效益和環(huán)保效益的兌現(xiàn)。我們提出一個建議，比如說我們建立一個微電網(wǎng)，微電網(wǎng)就會增加可再生能源的利用率，那么國家是不是可以根據(jù)實際的減少溫室氣體的量，給予微電網(wǎng)建設(shè)的業(yè)主，以一定的碳排放的指標(biāo)，讓業(yè)主能夠在碳排放的交易市場上通過出售這些碳排放的指標(biāo)，獲得經(jīng)濟(jì)效益。改變國家直接補貼的方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N市場運作，同時獎勵在綠色環(huán)保方面做的優(yōu)先的企業(yè)，懲罰后進(jìn)企業(yè)的效果。
這個是關(guān)于梯次利用的我們的看法，我們在每一次做報告的時候都會講到，很多人認(rèn)為為了讓儲能能夠有更好的推廣，為了降低它的首次投資成本，使用動力電池梯次利用到電力儲能系統(tǒng)里面。我們這邊給了兩張圖，在它的左邊是一輛12米的電動大巴，它用200度電的電池，用的是62Ah的電芯180顆，質(zhì)保是5年。右邊看到的是我們一兆瓦時的儲能集裝箱系統(tǒng)，它使用的電芯也是62Ah的電芯，但是它使用了5760顆地它的質(zhì)保是10年，從簡單的對比上大家就能發(fā)現(xiàn)，電力儲能所需要用到的電池量，比電動車來說是成倍的增長，而且所需要的質(zhì)保的時間也是成倍增長，所以說其實電力儲能對于我們電芯的要求來說，一致性的要求，安全性的要求，只有更高。那么對于那些認(rèn)為梯次利用的論調(diào)，我們個人感覺是需要謹(jǐn)慎謹(jǐn)慎再謹(jǐn)慎的。
梯次利用的概念是不是就沒有意義了呢？我們這邊提出另一個梯次利用的做法，我們會獎典禮儲能與后備電源類儲能之間進(jìn)行梯次利用，在這頁PPT當(dāng)中，最左邊是我們?yōu)榫┠芗瘓F(tuán)北京延慶的光伏電站提供的1兆瓦時的電池組，在這個照片里面大家可以看到，我們電池組的設(shè)計采用的是抽屜式的模塊化設(shè)計，當(dāng)中一張圖片是我們出口德國的一個集裝箱儲能系統(tǒng)，它的電池設(shè)計也是抽屜式的模塊化的設(shè)計，最右邊的圖片是我們?yōu)閲鴥?nèi)某個機(jī)場，它的數(shù)據(jù)中心提供的后備電源，大家可以發(fā)現(xiàn)在電池結(jié)構(gòu)的設(shè)計上面，我們電力儲能和后備電源，它們之間非常相似，另一方面，我們電力儲能在電流上面，與后備電源也非常相似，這就意味著我們在電器設(shè)計上，比如說動力線的選擇上面，連擊片的厚度上面，電力儲能與后備電源有很大的兼容性，我們在現(xiàn)在的設(shè)計當(dāng)中，已經(jīng)考慮到了，如何讓我們的電力儲能與后備電源，能夠進(jìn)行梯次利用。這樣的話能夠減少我們儲能電站在運營維護(hù)當(dāng)中，以及后期的更新上面的一個成本。
這就是我的匯報，非常感謝大家。
作者簡介：
葉劍斐，現(xiàn)任中天儲能科技有限公司副總工程師。曾參與“十二五”Plug-in燃料電池轎車項目和大通V80增程式輕客項目。多年儲能系統(tǒng)及微電網(wǎng)從業(yè)經(jīng)驗，帶領(lǐng)團(tuán)隊完成中天科技863微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)項目、江蘇省分布式儲能示范項目等。
（本文根據(jù)現(xiàn)場錄音整理而成，未經(jīng)本人審核）
