中國儲能網(wǎng)訊：2019年3月16日，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會與全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會、中國科學(xué)院電工研究所儲能技術(shù)組、科華恒盛股份有限公司四家單位聯(lián)合主辦的“首屆全國儲能技術(shù)與綜合能源服務(wù)高層研討會”在福建廈門宸洲洲際酒店召開，來自電力公司、電科院、設(shè)計院、系統(tǒng)集成商、地方經(jīng)信委、投資機(jī)構(gòu)等230余人參加了本次會議。
本次研討會旨在推動儲能與綜合能源系統(tǒng)多環(huán)節(jié)技術(shù)與商業(yè)模式創(chuàng)新，持續(xù)提升客戶需求響應(yīng)能力與業(yè)務(wù)整體盈利能力。
會議期間，國家能源分布式能源技術(shù)研究（實驗）中心特聘研究員、教授周錫衛(wèi)分享來主旨報告《大規(guī)模儲能技術(shù)的安全性和經(jīng)濟(jì)性》，以下為報告原文：
周錫衛(wèi)：首先感謝我們大會的主辦單位和東道主給我這次機(jī)會，與大家分享一下我們在儲能建設(shè)中的一些體會。
剛才前面我們秘書長，還有陳老師這兩個方面的報告已經(jīng)涵蓋了方方面面的很多內(nèi)容，秘書長的報告是從儲能系統(tǒng)和電化學(xué)儲能目前的應(yīng)用狀況和發(fā)展上，很高度的概括了當(dāng)前的情況，陳老師從技術(shù)上面把各個環(huán)節(jié)，實際上講得很透，特別是技術(shù)研究方面講得很透。他們講完之后為了不沖突，我重點講的是大規(guī)模儲能應(yīng)用和設(shè)計和建設(shè)過程中的一些體會。功能性能特點，儲能上關(guān)鍵技術(shù)的幾個點。
電池儲能系統(tǒng)在我們做系統(tǒng)的時候，實際上我們要掌握和把控的是三個方面，一個規(guī)模，第二個時間，第三個實踐。規(guī)模設(shè)多大？陳老師報告里面提到幾個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，他講的功率型、容量型、一比一、一比二這些匯率，這是細(xì)分以后講了儲能的技術(shù)特性，真正在一個系統(tǒng)里面到底怎么搭配好，這個規(guī)模怎么配置好，這里面有很多講究。我們做功率型的，做調(diào)頻的，可能配置很好儲能，這樣儲能的電池要求的倍率很大?，F(xiàn)在的電池水平、商業(yè)化水平，大倍率電池，第一生命周期比較短，第二價格比較高。如果說我加大一點配比，又兼顧了調(diào)峰的功能，對電池的選擇和電池的安全性有很大提高。所以規(guī)模上要把這幾個點做一個綜合考慮處理它。
時間也很重要，儲能真的要發(fā)展，上一位袁主任講到了經(jīng)營模式，經(jīng)營模式有各種確實值得研究，針對不同的客戶和場景要考慮。但是最重要一個實質(zhì)能不能把儲能系統(tǒng)做好，時間上有很多講究。一個電池在招標(biāo)過程中要求四千次、六千次，十年這么多要求，現(xiàn)在投資者也好，業(yè)主也好，建設(shè)者也好，很難把握的一個就是真的能做這么多次，真的能做這么長時間嗎？現(xiàn)在答案是一個疑問，不是確定的。
時間還有第二個概念，技術(shù)在不斷發(fā)展，產(chǎn)品價格在跌，除了本身的投資成本隨著時間的延續(xù)在消耗、付出，如果一天一次和一天兩次來比，快速折舊，帶來的是另外一個好處，還有后期更換電池的更低的成本，更好的技術(shù)價值。也就是說把現(xiàn)在的錢用到極致在時間上非常重要。
第三個是實踐，很多研究，實驗室的數(shù)據(jù)不代表實踐中的數(shù)據(jù)，一輛汽車公布百公里油耗多少多少，那是在90公里速度勻速無阻力的情況下測出來的，任何人你去投訴他油耗大嗎，是投訴不成功的，因為你不是那種工況。所以實驗室的數(shù)據(jù)代表某一個極限值的標(biāo)志，并不是實際應(yīng)用場景實踐中的一個尺度。所以很多情況下，一個電池十年，結(jié)果半年就換了一個集裝箱，很難打官司可以打贏，所以這個實踐很重要。
要把握儲能系統(tǒng)第一要可知，第二要可測，第三可控，第四可維護(hù)，第五可擴(kuò)展。在實踐中我們要不斷的體會，不光要學(xué)習(xí)、聽一聽、看一看，更多要和實際的系統(tǒng)做一些研討，會了解更多的東西。
這是我做過的一些點評項目，有的是離網(wǎng)，有的并網(wǎng)，或者是并離網(wǎng)的，10兆瓦時以上的我們從第二年開始做，國內(nèi)商業(yè)化比較成功在運行的項目可能有很大一部分是我們做的。這是實際運行的場景，這些場景已經(jīng)從2013年、2014年一直在運行，每一個都有一些特點的地方。
現(xiàn)在儲能大家都有一個擔(dān)心，不斷的示范項目出現(xiàn)一些風(fēng)險或者出現(xiàn)一些事故，造成短路是不良使用中常見的現(xiàn)象，如果預(yù)防不好就容易造成短路，短路是它起火爆炸非常重要的原因。在工藝過程中電池非常精密的，可能是納米級或者微米級的，但是做成以后在后面的幾個工序里面，你的擠壓，你的派克熱度等等控制，在后期造成的工藝不一致，產(chǎn)生的副作用大于生產(chǎn)線的可能性。第二個使用不當(dāng)溫度過高、過低，電流過大過小，這也是造成液體上的質(zhì)量的分解風(fēng)險。
我們用西藏的一個實際運營鋰電池，四個月開始檢驗一致性都很好，四個月以后的一致性，偏差有8.0%多，這是一個實際的情況，這還是比較好的。2013年好多廠家都投過這個，雖然做了很多貢獻(xiàn)，但是這個情況是一天一天好起來。
安全性，BMS是電池管理一個非常重要的，現(xiàn)在大家選的都看重這一點BMS是不是主動均衡。實際上我們可以看到，主動均衡、被動均衡，上圖是靜態(tài)的被動均衡，是加一個電阻，把多的電量放掉，產(chǎn)生熱量。下面是主動均衡，有一個粗放電的小的電路，把多的吸收出來放到整個派克里面，或者放到某一個組成端，少的電量又把派克整個取出來充到里面，這樣把整個拉平，如果不拉平情況下就存在某一顆可能過放了，其他的還不足，那你充放電效率大打折扣，或者以高的為準(zhǔn)，充放電不足，以低的為準(zhǔn)就會過充，這樣產(chǎn)生風(fēng)險。
這是現(xiàn)在流行的最新版國內(nèi)流行的主動均衡，每一個都有一個小電路，甚至一個小電路管幾個可以分時的來去做。這樣的產(chǎn)品首先要想一點，每一個電芯如果都配一個主動均衡電路，這里面有很多電路系統(tǒng)在里面，電路系統(tǒng)的安全性實際上要弱于電池本身的安全性，加了這么多系統(tǒng)本身安全性就產(chǎn)生更多副作用。
它的作用，這是一個實際的圖，也有一些人引用這個圖做過一些分析，一次充放電在主動均衡的情況下，如果電壓差有80個毫伏，這是很普遍的，一個小時里面如果EC是1：1，一個小時只能有10毫伏的主動均衡能力，如果一天一次充放電，實際上對它的均衡效果有限。
BMS是電池安全性的一個保護(hù)者，現(xiàn)在這樣電路的結(jié)構(gòu)基本上就是這樣，有五條線，有檢測線、均衡線，這些線在這種不均衡的情況下它會起作用。這樣我們會想40AH的，1兆瓦時的集裝箱里面大概有7千多顆電芯，如果每顆電芯都要做7千多個回路，這些回路哪怕在停機(jī)的時候BMS系統(tǒng)在工作，那時候還帶電，如果有漏電就會使一些電芯過放。
創(chuàng)新技術(shù)，這一塊是非常重要的，目前講儲能系統(tǒng)里面實際上全球都是一樣，在大規(guī)模儲存里面沒有太多的創(chuàng)新技術(shù)，都是其他技術(shù)移過來，比如說電動汽車的儲能管理技術(shù)?，F(xiàn)在國內(nèi)的BMS大部分采用的都是汽車BMS里面的專用芯片，所以成本比較高。在高成本情況下，怎么樣能夠配合在儲能里，把幾顆電芯并起來，并起來成本越低，檢測一個點芯片的成本固定了，你的電芯多的并在一起就會減低整體成本，但是帶來一個致命的危害，幾顆并在一起，這個電位，大家都學(xué)過電路最基本的原理，并聯(lián)的電路測出來的電位是一樣的，所以并有一顆偏低或者有一顆偏高，你測不到這一顆，也就違反了BMS保護(hù)電芯能測到每一顆最壞的電芯。在這種情況下采取保護(hù)測試，這個初衷就不對，這個情況下經(jīng)濟(jì)性嚴(yán)重影響了儲能系統(tǒng)的壽命。
現(xiàn)有技術(shù)的情況是左邊的這張圖，我們做了一點創(chuàng)新做法，不用專用芯片，每個只是做檢測的這一塊，直接采樣電池的這一塊電路板有兩個路徑，原來的這個是一個路徑，就是采樣，采樣完了到BCMU，上一層再到BMS處理數(shù)據(jù)，找出壞的電芯，現(xiàn)在給一個雙路徑，一個還是原來路徑做統(tǒng)計分析，去做維護(hù)、控制、調(diào)度數(shù)據(jù)，另外最實質(zhì)的就是第一級的電路板增加一個信號，因為采樣過程中可以判別一個閾值，發(fā)現(xiàn)一顆電芯有異常情況的時候直接發(fā)驅(qū)動信號把這一組串跳掉，其他的還可以工作，這是一個我們申請專利的技術(shù)，用了九個月效果還算可以，這是一個突破性的。這樣做某種專用汽車的芯片就把整個成本降下來了，四并的成本和每一顆電芯都檢測的成本拉平了，而且我們檢測每一顆電池的電壓和溫度都檢測了，這個要講一下。
現(xiàn)在我們制定的標(biāo)準(zhǔn)實際上也有一定缺陷，是常規(guī)指標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)，在基礎(chǔ)實驗上沒有做充分準(zhǔn)備。比方說一顆電芯有缺陷的時候，壞損的時候，多長時間能燒掉，多大電流加進(jìn)去能夠引發(fā)它燒掉，然后它的溫度變化過程在多少時間里面達(dá)到燃點，這個要檢測，我們做一些破壞性實驗時候，會發(fā)現(xiàn)溫度變化在130度以下的時候在分鐘級或者10秒級范圍里面，但是130度到220度到冒煙起火，這一段是突變的，它是化學(xué)的突變反應(yīng)，是在百毫秒級的?，F(xiàn)在BMS標(biāo)準(zhǔn)是兩秒鐘，要求采樣式，但是處理的響應(yīng)式，實際上這個已經(jīng)燒了。要治本不能治標(biāo)，外部消防不起作用，我現(xiàn)在看有一些地方，用霧化水，霧化水帶來另一個風(fēng)險就是短路的風(fēng)險，水可以導(dǎo)電，會短路，這個風(fēng)險又是很大的風(fēng)險。最好的做法，在它壞的時候發(fā)現(xiàn)或者有燃燒的可能性時候就把它跳掉，把這個小組串跳掉，內(nèi)部不產(chǎn)生熱量。
我們甘肅720兆瓦時的項目，科華也有PCS參加到這個項目的系統(tǒng)中，表現(xiàn)也是很好。電芯采購的時候做了一個要求，在不同的設(shè)速有一個考核的保有電量，這個作為結(jié)算依據(jù)，不要等十年，我們就把采購的批次品拿一個組串到實驗室里去，在15度到35度的環(huán)境里面，在允許的充放電倍率下每天做7次、8次的充放電，如果你選1600次的次數(shù)半年就試過來了，就可以作為一個結(jié)算依據(jù)，這樣就不會拍腦袋在做，這個推廣起來有一些家同意，有一些家不同意，包括有一些電商廠家說原來我名聲比較好，萬一我比不過別人家怎么辦。
這是價格的曲線，現(xiàn)在商業(yè)價值已經(jīng)到了1.7元到1.5元區(qū)間，整個集裝箱集成完了之后價格不光是電芯的價格，甘肅720兆瓦時國家示范項目控制了160萬，也就是1.6元錢左右，但是這個不作為衡量采購它，它是有特定的環(huán)境示范項目，是保本性的，企業(yè)還要有一些利潤，只是我們做示范探索它的規(guī)?；瘧?yīng)用和它的價值點。
大規(guī)模示范項目，這個項目目前情況5月底的時候可能會有第一個站單體60兆瓦、240兆瓦時的，會整個調(diào)試完成。大概情況有八個子系統(tǒng)，有兩個比較大的，都是單體60兆瓦，240兆瓦時，這是整體控制系統(tǒng)的架構(gòu)。
那邊是以棄風(fēng)棄光的電為主，我們分析之后配了1：4的容量，吸收它以后再做輔助服務(wù)。剛才講的商業(yè)模式，國內(nèi)受政策約制，輔助服務(wù)的電價指著跟電廠，依據(jù)電廠電源側(cè)的一個價格，真正結(jié)算了時候，儲能電站獨立是不能拿到這個價格。我們是國家示范項目，可以先行先試，往這個上面嘗試，嘗試原則就是就是同效同價的方向，現(xiàn)在正在往這個方向爭取。
我們就講儲能抽水蓄能和大規(guī)模儲能電池的一個對比，我是用了在甘肅玉門要上的一個項目，在網(wǎng)上的有的人能夠找到它，動態(tài)投資75億，6年到8年建設(shè)完成，整個發(fā)電量、蓄電發(fā)電量11.1億KWH，我們現(xiàn)在720兆瓦時大規(guī)模儲能類比的時候，做到同樣差不多的效果大概投資在70億，就是在他七八年建完之后這邊可以周轉(zhuǎn)一圈，但是能不能享受同效同價，如果能享受同效同價情況下，他8年以內(nèi)就可以收回投資，所謂同效同價就是享受抽水蓄能同樣的價格政策。
（本文內(nèi)容根據(jù)錄音整理，未經(jīng)演講人本人審核）
