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、韓等國家的1400余位嘉賓到場參會。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(diǎn)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，陽光電源股份有限公司副總裁兼光儲事業(yè)部副總裁吳家貌在“儲能電站暨微電網(wǎng)專場”，以《電力化學(xué)儲能系統(tǒng)發(fā)展趨勢》為題發(fā)表演講，現(xiàn)將演講主要內(nèi)容發(fā)布，以饗讀者。
陽光電源股份有限公司副總裁兼光儲事業(yè)部副總裁吳家貌
吳家貌：各位朋友大家好，我是陽光電源的吳家貌，專門負(fù)責(zé)公司的儲能業(yè)務(wù)。我今天給大家匯報(bào)的題目是儲能系統(tǒng)應(yīng)用趨勢的研究。我的報(bào)告分四個部分，一個就是簡述，第二個是趨勢，第三個方向，第四個是我們簡單的介紹。在這里我們簡單的講一下儲能的幾種應(yīng)用，簡單來說我們按照它的應(yīng)用場景來分。微電網(wǎng)目前在國內(nèi)應(yīng)該是一個主要的應(yīng)用，它主要是解決邊遠(yuǎn)地區(qū)的海島問題，特別是我們的光儲結(jié)合代替柴油機(jī)。第二個就是輔助新能源電并網(wǎng)，實(shí)際上大家覺得現(xiàn)在沒有儲能，新能源也挺有用，目前現(xiàn)狀是這樣的，但是如果儲能加進(jìn)去的話，也許對我們這種新能源電網(wǎng)更加有利。需求側(cè)響應(yīng)，目前在國內(nèi)，我們在歐美國家特別是在歐洲國家和美國都有這種需求側(cè)響應(yīng)的政策。這個市場應(yīng)該是在歐美市場，我們國家在需求側(cè)響應(yīng)里面，江蘇省做了一些試點(diǎn)，需求側(cè)響應(yīng)代替我們原來的拉閘限電。需求側(cè)響應(yīng)一個是部分客戶多余的電給一些需要用電的客戶進(jìn)行調(diào)節(jié)，還有就是我們用儲能系統(tǒng)參與調(diào)節(jié)。儲能系統(tǒng)參與調(diào)節(jié)里面，其實(shí)收益是有幾塊的，這個要算大帳的。我們平時講的需求側(cè)響應(yīng)都認(rèn)為是電價差，實(shí)際并不是這樣，差價只是需求側(cè)響應(yīng)的一部分，實(shí)際上有很多，可以替代這種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，可以調(diào)節(jié)功率，可以幫助我們關(guān)鍵設(shè)備更好的使用。所以，需求側(cè)響應(yīng)到目前在國內(nèi)也沒有進(jìn)行很好的應(yīng)用。
還有就是調(diào)頻的，大家知道美國和英國每年都有很多的調(diào)頻項(xiàng)目，美國也是目前全球貢獻(xiàn)最大的一塊市場。在國內(nèi)有兩個細(xì)則，在某種角度上來說也是獎勵政策，它可以幫助火電進(jìn)行調(diào)整，在火電沒有頂上去的時候可以用儲能頂上去，可以在電網(wǎng)處多拿到發(fā)電指標(biāo)，從某種角度來講它的收益比給一個電價更高，應(yīng)該說收益效果還是不錯的。電化學(xué)儲能不管是有哪幾種應(yīng)用，我想簡單的介紹一下。電化學(xué)儲能包括四個部分，就是說電池、逆變器、能量管理系統(tǒng)、監(jiān)控平臺，組成一個系統(tǒng)解決方案。我們之前講了很多儲能系統(tǒng)，講電池、能量管理、PCS等等都是在這幾塊，主要是在這里面。這里面我要講一講我們電化學(xué)儲能的幾個特點(diǎn)，我們電化學(xué)儲能和電動車儲能都是儲能，但是從儲能設(shè)計(jì)上關(guān)注點(diǎn)是不一樣的。電動汽車的儲能更關(guān)注它的續(xù)航歷程，數(shù)量比較小。所以帶來我們對電池的管理和對儲能的管理是不一樣的，從某種角度上來講這種電力儲能的管理更加復(fù)雜。電動車方面安全性能是管理的重點(diǎn)，我們的儲能更關(guān)注的是一致性，如果你是用在調(diào)頻上面的，你的放電規(guī)律是怎么樣的，你跟電網(wǎng)的協(xié)調(diào)是怎么樣的，這個要求比電動汽車更加復(fù)雜。在一個儲能系統(tǒng)里面，我們經(jīng)常遇到各種各樣的電池混合在一起使用，比如鉛炭電池和我們的鋰電池放在一起使用的，對這種不同電池的管理系統(tǒng)要求也非常復(fù)雜，這些都是我們要考慮的因素。如果是微網(wǎng)的話就更加復(fù)雜了，它與各種能源結(jié)合在一起，不僅與風(fēng)機(jī)、柴油機(jī)、光伏有這種協(xié)調(diào)控制問題，還有并離網(wǎng)的運(yùn)行切換，還會遇到各種沖擊負(fù)荷的狀況，還要考慮到天氣問題。所以我們要提出來在這種微電網(wǎng)控制下面，我們的系統(tǒng)集成這方面，以及我們的電網(wǎng)架構(gòu)這方面要因地制宜科學(xué)設(shè)計(jì)。所有的這些東西你如果前期考慮充分了，優(yōu)化設(shè)計(jì)了，不僅可以降低你的系統(tǒng)制造成本，而且可以幫助你系統(tǒng)的后期的可靠運(yùn)行是關(guān)鍵的一個因素。
就以我們西藏雙湖這個項(xiàng)目為例，它本身在5千米的海拔上面，他們之前是用柴油機(jī)的，我們要用光儲結(jié)合代替柴油機(jī)供電。這里面的要求就比較高，要考慮各種負(fù)荷的沖擊，而且要考慮到這個海拔，同時要考慮到這種光伏發(fā)電的阻抗，以及太陽光不確定性造成的阻抗的變化，以及我們這么多臺光伏逆變器并在一起造成的這種并聯(lián)的諧波，我們都要考慮進(jìn)去。還有就是要考慮到多種電池的資源協(xié)調(diào)管理，同時要考慮到我們的虛擬發(fā)電機(jī)技術(shù)。因?yàn)檫@里面沒有主干網(wǎng)，是用光儲來代替柴油機(jī)，所以我們自己要做到同步發(fā)電技術(shù)、下垂技術(shù)來給各種負(fù)荷進(jìn)行供電。所以這種技術(shù)是在我們的系統(tǒng)集成里面必須要考量的因素。在這里我們通過這些數(shù)據(jù)，我們對目前儲能的一些認(rèn)識，從2011年起電化學(xué)儲能目前增長是26%，這個數(shù)字大家都很清楚。另外2016年我們總共電化學(xué)儲能是1.7GW，還是增長很快的，增長的主要貢獻(xiàn)是來自于美國、歐洲以及澳大利亞的市場，國內(nèi)的貢獻(xiàn)還是比較微乎其微的。三元鋰電池也是一個增長的因素，在這里我不是說其他電池不行，我只是把這個數(shù)據(jù)分享一下。因?yàn)楝F(xiàn)在各種電池百花齊放，對我們行業(yè)發(fā)展來講應(yīng)該是好事，我也認(rèn)為每種電池應(yīng)用在不同的場合都有自己的優(yōu)勢。
我們也看到特斯拉和寶馬等國外的一些廠家都選擇三元鋰電?？紤]到不同的電池，不管你是什么電池，我們在選擇的時候如果從經(jīng)濟(jì)收益回報(bào)的角度來說，肯定還是應(yīng)用這個公式。上面是它的設(shè)備投資除以生命周期的吞吐量，電池的吞吐量應(yīng)該就是它的度電成本。下面這個公式也有很多專家講過，實(shí)際上分子是我們簡單理解，就是我們的電池PCS的初始投資成本，分母里面一個是電池容量、循環(huán)次數(shù)、逆變器效率和電池的充放電效率，上面如果分子是固定的，下面的影響就很大了，每種電池里面都是不一樣的。你想想看，它一個分母，這個成本是不一樣的。剛才我們的文總給到一個表格，大家也可以拿去算一下。循環(huán)次數(shù)、儲能逆變器效率，目前逆變器效率是一個點(diǎn)兩個點(diǎn)，對這里的影響還是不大的，逆變器更關(guān)注的是可靠運(yùn)行。還有就是電池的充放電效率，這個影響是很大的。所以你在考慮我們的度電成本的時候，千萬不要說幾千次后面就算出來多少多少，一定要把所有的因素都算進(jìn)去，這是我們投資商必須關(guān)注的問題。
我們還有幾個概念要闡述一下，我們有一個用電容量和電池容量的概念，假如說這個用電容量是一千度電，如果你充放電百分之百，那你要配一千度的電池，如果充放電是50%的話就配2千度電池，這是不一樣的。還有就是我們的電池的充放電次數(shù)，必須有前提和后綴。前提方面一個是充電倍率、放電倍率、DOD。大家在說放電次數(shù)的時候一定要說前提是3個，后綴是1個，把前提后綴講清楚才有意義。我們也看到國軒、寧德時代、比亞迪都是選擇三元鋰電。還有就是我們在考慮系統(tǒng)集成的時候一定要考慮電壓等級，我們在美國推的都是1500伏的，我們國內(nèi)還沒有考慮，目前國內(nèi)電池系統(tǒng)電壓都是450V到850V，我們認(rèn)為發(fā)展趨勢是電壓等級越來越高，它不僅可以提高能量密度，而且可以降低我們變壓器的數(shù)量，這個帳要細(xì)算。同時我們要考慮到我們的熱值，環(huán)境因素對我們這種儲能系統(tǒng)的影響，這個影響對我們后期的維護(hù)以及運(yùn)營都是非常關(guān)鍵的因素。我們很多項(xiàng)目就死在這些細(xì)節(jié)上面，包括我們做光伏逆變器，我們最簡單的這個回流箱都很容易出大問題。先進(jìn)的電池應(yīng)用仿真技術(shù)借助大數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型、電池運(yùn)營參數(shù)可精確、可靠地仿真出電池壽命曲線有效配制電池。當(dāng)然我們也要考慮到數(shù)據(jù)采集監(jiān)控，以及我們系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)和能量管理和綜合管理方式。
這里我再補(bǔ)充一個，就是關(guān)于我們梯次利用的，梯次利用應(yīng)用非常廣闊，但是挑戰(zhàn)非常大。挑戰(zhàn)在哪里？第一就是我們不同批次的、不同廠家的、不同時間段的給不同電動汽車使用過后的這些電池千差萬別。就是說你淘汰下來的電池里面的阻抗、電壓等級都不要，你把這些電池拿過來篩選就是非常困難的工作。把這些電池篩選出來還要進(jìn)行拆解，拆解以后要重新進(jìn)行安裝，這里面的成本就非常高。包括目前我都沒有看到一個很成熟的梯次電池利用的案例。經(jīng)過這套程序下來之后梯次電池的成本到底怎么樣，我們還有待考證。我們的各種產(chǎn)品可以幫助電池廠家走到國外去，我們自己工廠的實(shí)驗(yàn)室都是認(rèn)證機(jī)構(gòu)，我們可以幫助電池廠家做一些實(shí)驗(yàn)，我們的PCS可以在全球銷售。在全球能銷售，同時有服務(wù)機(jī)構(gòu)在當(dāng)?shù)?，這也是我們能幫助到大家的。這里是我們的一些項(xiàng)目案例，項(xiàng)目非常多，我們總共做了400多個項(xiàng)目，累計(jì)電池裝機(jī)容量達(dá)到了將近1GWH，我們總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)愿意在今后和大家一起分享、一起合作。謝謝大家。
（本文根據(jù)現(xiàn)場錄音整理，未經(jīng)本人審核）
