中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：9月9日，第二屆儲(chǔ)能電池技術(shù)發(fā)展方向研討會(huì)在京召開。
本次會(huì)議由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)與中國科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究組聯(lián)合主辦，北京好風(fēng)光儲(chǔ)能技術(shù)有限公司、浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司、中天儲(chǔ)能科技有限公司、長興太湖能谷科技有限公司及合肥博澳國興能源技術(shù)有限公司等單位聯(lián)合支持。
浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司裝備電子研究院院長王大慶出席了本次會(huì)議，并發(fā)表了題為《IDC儲(chǔ)能應(yīng)用與展望》的報(bào)告，以下為演講全文：
王大慶：各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家大家下午好！我就IDC儲(chǔ)能專題跟大家做一個(gè)匯報(bào)，今天下午陳老師一開始就講了電池技術(shù)六個(gè)方面，我看了一下我這個(gè)話題就跟第四個(gè)方面，屬于電池應(yīng)用技術(shù)。今天好多老師專家講了電池技術(shù)，而我的專業(yè)不是電化學(xué)，我的專業(yè)是搞電力電子的，主要是做電池的應(yīng)用的。為什么要分享這個(gè)項(xiàng)目呢，是因?yàn)槲覀冊趦?chǔ)能的應(yīng)用過程中，怎么能夠找到一個(gè)細(xì)分市場，一個(gè)更好的應(yīng)用場景，能夠把我們的技術(shù)，把我們的產(chǎn)品發(fā)揮出它的更大價(jià)值。
這個(gè)是整個(gè)IDC數(shù)據(jù)中心全生命周期的一個(gè)成本分析，這個(gè)數(shù)據(jù)是來源于運(yùn)營商的典型一個(gè)大型數(shù)據(jù)中心，我們看結(jié)論，CAPEX和OPEX整體構(gòu)成生命周期的TCO，超過一半的成本是電費(fèi)，怎么能夠提升數(shù)據(jù)中心的投資運(yùn)營回報(bào)，降低TCO呢，降低TCO兩個(gè)手段，一個(gè)是降低電費(fèi)單價(jià)，另外一個(gè)降低數(shù)據(jù)中心的PUE，好多部件廠家，包括像空調(diào)、UPS，他們是通過提高部件的轉(zhuǎn)換效率，提高系統(tǒng)集成方案的效率，他們目標(biāo)都是來降低PUE的。但是好像始終沒有看到怎么降低電費(fèi)的單價(jià)，在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用。儲(chǔ)能的出現(xiàn)使得這個(gè)成為可能了。
這個(gè)是我們前面做的一個(gè)項(xiàng)目，一個(gè)試點(diǎn)，就是北京，大概有一塊，谷價(jià)三毛多，峰價(jià)一塊四毛一?；镜脑硎窃谕砩系臅r(shí)候充電，峰值的時(shí)候放電，停電的時(shí)候非充非放。IDC儲(chǔ)能這個(gè)話題在很多交流會(huì)議當(dāng)中，已經(jīng)有很多同行或者說是廠家都提到了，也是一個(gè)討論的熱點(diǎn)，開始時(shí)是一個(gè)很好的想法，后面聽到有一些質(zhì)疑聲，到慢慢出現(xiàn)了好多落地的試點(diǎn)案例，到目前越來越多需求。就我個(gè)人預(yù)測，可能未來一兩年會(huì)有大批落地項(xiàng)目出現(xiàn)。其中有一個(gè)討論熱點(diǎn)就是關(guān)于做這個(gè)IDC儲(chǔ)能的可靠性問題，因?yàn)橐惶岬綌?shù)據(jù)中心，大家都會(huì)對這個(gè)數(shù)據(jù)中心可靠性會(huì)特別關(guān)注，可能就會(huì)覺得在應(yīng)用這么重要的場合，會(huì)不會(huì)影響了數(shù)據(jù)中心可靠性？實(shí)際上是這更多的是個(gè)擔(dān)憂，我們需要從問題、風(fēng)險(xiǎn)和具體的解決方案層面來分析、解決，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)這些疑問都是可以很好的解決的，我們后邊會(huì)從更多的方面來探討這個(gè)問題。
首先從電池本身的一個(gè)價(jià)值，從原有的價(jià)值來講，就是備電，首先備電的時(shí)間是不是夠，那從我們這個(gè)容量分析來看，就是在設(shè)計(jì)上即使在峰電放完電時(shí)候會(huì)保證15分鐘的備電時(shí)間，這還是最極端的情況下，其實(shí)在任何時(shí)候電池的備電的容量都是遠(yuǎn)超于這個(gè)極限的，甚至是兩倍，備電時(shí)間可靠性來講是提高的，并不是降低的，這是第一個(gè)。
第二個(gè)就是電池失效的判斷更加及時(shí)有效，就是從備電可靠性這個(gè)事情上來看，現(xiàn)在我們數(shù)據(jù)中心關(guān)于備電可靠性痛點(diǎn)問題在什么地方呢，我是了解到一些情況，因?yàn)橛械臄?shù)據(jù)中心電池一直處于浮充狀態(tài)，誰也不知道它是好的還是壞的，電池好比就是打仗，養(yǎng)兵千日用兵一時(shí)，等真停電的時(shí)候能不能撐起來，但是實(shí)際上確實(shí)是有一些事故發(fā)生的，就是不知道是好的是壞的。儲(chǔ)能這個(gè)模式當(dāng)中每天都會(huì)通過BMS的管理，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)短板并維護(hù)。所以說從上面兩個(gè)方面來看，可靠性不是降低，是增加的。還有一個(gè)疑問，其實(shí)是對于這個(gè)UPS挑戰(zhàn)，UPS是一個(gè)電源質(zhì)量管理的設(shè)備，是用來保證可靠性的，現(xiàn)在又充當(dāng)了PCS的角色，那這個(gè)是不是就會(huì)增加了控制難度，降低可靠性？其實(shí)不然，UPS本身就具備充放電功能，本身具備聯(lián)合供電模式，在硬件上不需要做任何的改變，HVDC更是天然具備聯(lián)合供電能力。因此從供電可靠性性上而言，UPS/HVDC的本質(zhì)沒有變化，只是增加了一個(gè)儲(chǔ)能管理的需求，UPS還是原來的那個(gè)UPS。
這個(gè)是我們做的一個(gè)儲(chǔ)能的IDC總體方案，這個(gè)方案是不會(huì)改變原有的數(shù)據(jù)中心配電機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括這個(gè)空間位置，承重等等，保證備電的方式方法有幾種，原來如果30分鐘備電時(shí)間，因?yàn)閺臉?biāo)準(zhǔn)上，A類B類要求都是15分鐘，如果能夠把15分鐘作為可以保障的時(shí)間，另外15分鐘容量就可以儲(chǔ)能。另外一種我本身設(shè)計(jì)的就是15分鐘，我們能不能再增加一些電池容量做儲(chǔ)能。
這個(gè)方案里面是有三個(gè)比較主要的關(guān)鍵技術(shù)，或者說是主要問題需要去解決。第一個(gè)循環(huán)電池，這個(gè)我記得在今天上午一開始的時(shí)候劉秘書長就提到了，整個(gè)行業(yè)里面基本上是循環(huán)DOD深度70%，達(dá)到3700次以上，這個(gè)確實(shí)是可以的，按照每年365天再刨去一些維護(hù)時(shí)間，這樣算起來十年是足夠的，十年的儲(chǔ)能生命周期本身就有很大的客戶價(jià)值。
第二個(gè)就是對于UPS需求，這點(diǎn)其實(shí)是剛才提到的，這里需要去澄清或者是需要去探討的，是不是在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行儲(chǔ)能，那么就會(huì)對于UPS進(jìn)行大量的硬件的修改和改動(dòng)，答案是不需要的。因?yàn)橄駝偛鸥呖偨榻B在通用電源的儲(chǔ)能場景是一回事，如果是直流，每個(gè)電池也是直接掛在負(fù)載端的，從硬件上來看，是不需要做任何更改的，他是天然的具有聯(lián)合供電模式。第二個(gè)就是UPS，咱們通常說的交流的UPS，核心需求就是能不能進(jìn)行聯(lián)合供電，只要具備這個(gè)功能就可以進(jìn)行削峰填谷，UPS目前行業(yè)里其實(shí)就是主要三大類，工頻機(jī)、高頻機(jī)、模塊化UPS。工頻機(jī)的電池是直掛母線的，也是天然的聯(lián)合供電模式，即使包括現(xiàn)在的模塊化UPS，也都有聯(lián)合供電模式。為什么UPS都有聯(lián)合供電模式呢？因?yàn)槿绻?fù)載端發(fā)生過載，或者說瞬時(shí)的短路，一下就超出了設(shè)計(jì)能量，那么它必須有一條功率的途徑能夠把這個(gè)短時(shí)的負(fù)載，短時(shí)故障清除，這就是聯(lián)合供電模式。所以我們在IDC儲(chǔ)能應(yīng)用場景下其實(shí)是發(fā)揮了UPS之前不常用的功能，但是確實(shí)是UPS已經(jīng)具備了這個(gè)功能。硬件上不需要做任何更改的，但是可能還是有一些控制策略需要和電池的儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行對接。因?yàn)樵趦?chǔ)能這件事上儲(chǔ)能系統(tǒng)，要告訴PCS什么時(shí)間充，什么時(shí)間放，這個(gè)是控制策略，這個(gè)就是后面要講的EMS。
基于這些需求，只是需要一些簡單的通訊模式跟剛才通訊基站是一回事，EMS跟這個(gè)UPS和HVDC功率上有聯(lián)合供電的模式，控制上有通訊的途徑即可。最后一個(gè)是充電能力，UPS得有足夠功率給電池充電，不能放完電了充不過來，那也不行。目前行業(yè)里面，主流的UPS廠家的充電功率能力都在10~20%之間，足夠我們進(jìn)行削峰填谷。這個(gè)是BMS系統(tǒng)和EMS系統(tǒng)，BMS大家都比較好理解，但是就是要清楚的知道我做儲(chǔ)能的時(shí)候，電池的健康狀況，以便我們做出相應(yīng)的控制、保護(hù)策略。EMS是整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制大腦，需要進(jìn)行狀態(tài)控制和邏輯管理，確保經(jīng)濟(jì)性，并不是說我們用了這個(gè)儲(chǔ)能電池掛到了UPS上，所有的策略交給UPS，就可以穩(wěn)獲收益，而是需要進(jìn)行策略管理的。在儲(chǔ)能應(yīng)用場景下，UPS首先第一個(gè)需求是他還是一個(gè)UPS，整個(gè)系統(tǒng)供電可靠性還是UPS擔(dān)當(dāng)，只是在做儲(chǔ)能的策略時(shí)候需要有EMS配合，UPS充當(dāng)PCS的功能。
還有一個(gè)話題也跟很多朋友交流過，包括很多客戶，有的客戶會(huì)問，就是說這么多數(shù)據(jù)中心，一個(gè)數(shù)據(jù)中心一年電費(fèi)好幾千萬，是不是做了這個(gè)就一下沒電費(fèi)了？不是的，因?yàn)樗怯星疤釛l件的，這個(gè)就是典型的一個(gè)聯(lián)合供電的UPS的聯(lián)合供電架構(gòu)。以目前削峰填谷這種控制策略來講，電池放出來功率占整個(gè)功率大概就是30%左右，所以說它降費(fèi)也只能降負(fù)載功率的30%左右。
剛才說的是降費(fèi)幅度，提到降費(fèi)還有一些前提條件，是不是所有IDC的數(shù)據(jù)中心場景都可以用？其實(shí)也不是，每年數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的市場空間大概是兩三百個(gè)億，包括UPS、電池、空調(diào)等等，大概是這么多，但是其中可能電池作為備用來講，占百分之十幾，如果這些模式完全可以變成數(shù)據(jù)中心的儲(chǔ)能，可能會(huì)讓這個(gè)設(shè)備的市場空間會(huì)發(fā)生倍增。所以這個(gè)對于市場來講很有吸引力的，但是有前提條件的，第一個(gè)就是必須要有電價(jià)差，咱們儲(chǔ)能所有的源動(dòng)力，所有的客戶價(jià)值都是電價(jià)差，如果沒有電價(jià)差就是不可能的，像哈工大的王老師提到的，確實(shí)南都在用戶側(cè)的儲(chǔ)能做了很多，包括我們現(xiàn)在在發(fā)電側(cè)的儲(chǔ)能現(xiàn)在都做的也很多。但是并不是說在什么地方都可以做，有一個(gè)電價(jià)差，通過這些商業(yè)模式來落地的，這是第一個(gè)。
第二個(gè)就是適合大型的新建IDC，滿足電池占地空間需求，為什么是新建的IDC呢，他涉及到了配電，還有涉及到的承重，涉及到了空間，比如北京核心區(qū)域寸土寸金，基本是不太可能的。很多大型的新建數(shù)據(jù)中心我們發(fā)現(xiàn)跟運(yùn)營商也好，新建的是在中心城市的外圍，有足夠的空間，而且重新規(guī)劃，很多地方都具備這樣條件。第三個(gè)就是負(fù)載率，負(fù)載率不能太小，小到電池的電都放不出來也不行，但是一般情況下就是這個(gè)條件最容易滿足的，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心就是用來賺錢的，目前整個(gè)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展來講，是一直保持著一個(gè)很好的增速，如果沒有這么大的負(fù)載率，等于IDC運(yùn)營商的收益就會(huì)下來。第四個(gè)問題就是承重，每平米1.6噸的要求，這個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)要求。按照這個(gè)要求，我們核算過，包括現(xiàn)在做的儲(chǔ)能都是可以滿足的，所以沒有什么問題。實(shí)際上最核心的還是電價(jià)差，這個(gè)是所有的項(xiàng)目可行性第一個(gè)。
其實(shí)IDC儲(chǔ)能與其叫它是解決方案，或者說是一個(gè)產(chǎn)品的話，我覺得它是一個(gè)商業(yè)模式的創(chuàng)新，首先是商業(yè)模式創(chuàng)新，其次解決方案創(chuàng)新，所謂商業(yè)模式創(chuàng)新就是什么呢？就是把投資+運(yùn)營替代原來的簡單的產(chǎn)品買賣，這樣的話就可以把整個(gè)全生命周期成本拿出來做對比，來考核這個(gè)項(xiàng)目。這個(gè)是大概做的一個(gè)測算，具體的數(shù)我也不念了，大家也有材料可以看一下。投資+運(yùn)營的這種模式，對于客戶來講是省了TCO，原來買電池的可能不需要完全買，或者只需要買一部分，定價(jià)差高的話可以不出錢，只要有地方就夠了。第二個(gè)不光是買賣的問題，省了好多財(cái)務(wù)成本。再一個(gè)IDC儲(chǔ)能和一般的用戶側(cè)的儲(chǔ)能相比較而言，首先利用了UPS供電架構(gòu)，不需要對PCS進(jìn)行投資，第二個(gè)也節(jié)省了很多EPC工程投入。最后，借用陳老師的話，我們的技術(shù)是為了解決客戶問題的，解決了客戶問題就能夠給客戶帶來價(jià)值，只要有價(jià)值就一定會(huì)有成熟的商業(yè)模式，就可以批量應(yīng)用。感謝各位專家的聆聽，歡迎批評指正，謝謝。
