中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)主辦的第九屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月24日下午的“儲(chǔ)能電站與技術(shù)應(yīng)用（一）專場(chǎng)”，來(lái)自國(guó)家能源分布式能源技術(shù)研發(fā)中心的特聘研究員周錫衛(wèi)在會(huì)上分享了主題報(bào)告《儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及解決方案》，以下為演講實(shí)錄：
周錫衛(wèi)：我今天重點(diǎn)講的是電化學(xué)儲(chǔ)能，又是蓄電池儲(chǔ)能的這一塊，不排除其他儲(chǔ)能的優(yōu)點(diǎn)，只是說(shuō)這塊儲(chǔ)能用的比較多，從這個(gè)角度我們重點(diǎn)介紹蓄電池儲(chǔ)能。
價(jià)格體系每個(gè)人算法不一樣，所以不能說(shuō)一定是正確的，但是我這個(gè)表是我們?nèi)ツ隇橹棺鲰?xiàng)目自己能做到的一個(gè)程度。
一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的難點(diǎn)、技術(shù)點(diǎn)，每個(gè)專家講了一些，還有一些體會(huì)也都很好，我在這兒不多講，有文字的東西留給大家。
這是一個(gè)在應(yīng)用場(chǎng)景上實(shí)際調(diào)峰調(diào)頻時(shí)候的實(shí)際控制，儲(chǔ)能系統(tǒng)AGC調(diào)控指令的時(shí)候，綠色的是AGC指令，藍(lán)色是調(diào)儲(chǔ)能或者是火電機(jī)組的一個(gè)曲線，就是儲(chǔ)能在里邊的價(jià)值和空間，還有技術(shù)，都會(huì)體現(xiàn)在這些地方。
這個(gè)是屬于光儲(chǔ)微網(wǎng)的，光在一天里邊波動(dòng)很大，紅色的這個(gè)是負(fù)荷，這是實(shí)際運(yùn)行的一天，多出來(lái)的光在藍(lán)色這兒就儲(chǔ)起來(lái)了，要能把它控制好，在這么大的波動(dòng)范圍內(nèi)你如何讓它穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)際上是離網(wǎng)儲(chǔ)能的一個(gè)比較難的技術(shù)。
這些考量今天上午也有一些人講，這個(gè)也是在文字上留給大家了。
例子也不多講，主要是說(shuō)明電池起火的原因有多種，這里面重點(diǎn)量了鋰的化學(xué)過(guò)程造成的問(wèn)題，還有過(guò)熱造成短路，這兩個(gè)是鋰電池起火非常重要的原因。
這個(gè)是實(shí)測(cè)的鋰電池系統(tǒng)，正常情況下，剛開始運(yùn)行的時(shí)候，內(nèi)阻和電壓的不一致性比較小，但是運(yùn)行4個(gè)月以后它的偏差就會(huì)拉大，一會(huì)兒我們講它的原因。
這是電池管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)非常重要的核心，每個(gè)人都在講要有均衡，BMS除了監(jiān)控還要均衡，我右邊畫的就是兩張典型的技術(shù)路線做出來(lái)的，現(xiàn)在產(chǎn)品幾乎都是這樣，上邊是被動(dòng)均衡是靠電阻，哪一個(gè)電壓高了、電量高的時(shí)候把電阻接通把電放掉一點(diǎn)，下邊是靠電量的轉(zhuǎn)移，把多的轉(zhuǎn)到少的上，把少的放到多的上，這樣的話就可以平衡它，主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡，這里我就試圖用簡(jiǎn)單的例子來(lái)講。
一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)，最容易理解的就是一個(gè)人體的健康作為一個(gè)例子，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是差不多的，BMS就相當(dāng)于一個(gè)隨身的醫(yī)生，在不斷的看你的身體狀況，不正常的時(shí)候會(huì)提醒你要怎么樣，或者大家去體檢，每年一般正規(guī)的單位可能都會(huì)安排一次體檢，為什么要這樣做呢？就看看身體有哪些發(fā)展，不太健康的地方提醒你注意、提醒你改良，BMS在儲(chǔ)能系統(tǒng)里面就起了這個(gè)作用。
EMS是什么呢？EMS就相當(dāng)于你的營(yíng)養(yǎng)師，為你的日常生活來(lái)安排食宿各方面的調(diào)理，是起這個(gè)作用的。如果BMS系統(tǒng)失靈了或者不起作用呢？就是它看不到你有毛病，看不到你不健康的地方，你的不健康就會(huì)擴(kuò)大，可能小毛病就會(huì)變大毛病，這是危害生命。所以BMS的系統(tǒng)這樣保證你安全監(jiān)測(cè)的一個(gè)裝置，他最重要的原因就是要發(fā)現(xiàn)你的不健康的地方，BMS在儲(chǔ)能系統(tǒng)里邊就是要查到這么多顆電池里那一顆已經(jīng)不健康了，甚至馬上就要危險(xiǎn)了，就是要把它查到，但是很遺憾的是，經(jīng)濟(jì)性和安全性這個(gè)問(wèn)題，從上午一直談到現(xiàn)在，每個(gè)人都在講，由于要查到每一顆電芯不健康的情況，就像我們每一個(gè)人，如果每一個(gè)人的健康情況都要查得到，每一個(gè)人都要去做體檢。如果你是三個(gè)人一起體檢，醫(yī)生出個(gè)報(bào)告很簡(jiǎn)單，把三個(gè)人合起來(lái)的數(shù)據(jù)平均一下給你了，實(shí)際上這三個(gè)人的報(bào)告指標(biāo)對(duì)任何一個(gè)人沒有實(shí)際意義。我們現(xiàn)在的BMS是什么樣的呢？BMS現(xiàn)在為了經(jīng)濟(jì)性，檢測(cè)的點(diǎn)數(shù)就是錢，要他檢測(cè)點(diǎn)數(shù)少，就把幾個(gè)并在一起，三顆并在一起、兩顆并在一起、四顆并在一起，把它當(dāng)作一顆，這樣就節(jié)省了成本，但是我說(shuō)的效果，三個(gè)人體檢出一份報(bào)告，是一個(gè)綜合數(shù)字，哪一個(gè)人不健康的時(shí)候根本查不到。
這是均衡的某一個(gè)測(cè)試的報(bào)告我把它截取下來(lái)，這個(gè)算比較大的BMS主動(dòng)均衡，每個(gè)均衡10毫伏做一次，但是我們現(xiàn)在剛才庫(kù)博的楊總介紹一天兩充兩放，也就是說(shuō)一次充放的這一點(diǎn)如果40安時(shí)的話只有1/320，要經(jīng)過(guò)8次才能夠80毫伏減下來(lái)，這個(gè)均衡的效果是有限的。
但是均衡的電路很復(fù)雜，如果每一顆電芯都有，就要有這么多的電路掛在上面去，我們搞電的在座的比較多，實(shí)際上大家知道，一個(gè)復(fù)雜的電路和一顆電芯之間哪一個(gè)安全性高、哪一個(gè)可靠性高，這個(gè)是不言而喻的，所以大量的電路掛在上面副作用還是有一定的，就要求工藝、維護(hù)這些工作量增加，而且要求的比較高。
怎么樣解決這個(gè)問(wèn)題？如果每一個(gè)人都要配一個(gè)營(yíng)養(yǎng)師、都要配一個(gè)醫(yī)生在你身邊，成本就很大，目前BMS都是用專用芯片進(jìn)來(lái)，這樣成本是控不下來(lái)的，所以要想解決安全性和經(jīng)濟(jì)性這兩個(gè)矛盾，就要想辦法創(chuàng)新，用更省錢的辦法能達(dá)到每顆電芯都要檢測(cè)，而且不光檢測(cè)它的電壓，還要檢測(cè)它的溫度。為什么要檢測(cè)電壓和溫度？我們現(xiàn)在很多BMS主要是檢查電壓，溫度只是放在一個(gè)包里邊或者一個(gè)Pack里邊放兩個(gè)溫度傳感器，實(shí)際查不到一顆電芯的溫度。
電池從不健康到它起火，實(shí)際上是一個(gè)化學(xué)變化的過(guò)程，它的溫度變化是有一個(gè)時(shí)間的過(guò)程，電壓基本上是一個(gè)突變的過(guò)程，所以在這一點(diǎn)上，對(duì)于每顆電芯要檢測(cè)它的電壓和溫度同時(shí)做是最有效的，這樣就存在你要開發(fā)一個(gè)芯片能夠同時(shí)檢測(cè)的，而且要避開國(guó)外進(jìn)口的這種成本的限制。這樣就要?jiǎng)?chuàng)新。我們提出來(lái)一個(gè)方法，可能大家還會(huì)有其他方法，就是全電芯檢測(cè)溫度和電壓，另外，小組串均衡，就是單電芯做成組串的時(shí)候這個(gè)組串很多，相對(duì)來(lái)講一個(gè)組串容量比較小，一個(gè)組串里去做均衡，偏高的時(shí)候跳開它，可以解決很多均衡電路的問(wèn)題，又不影響整體的效率和使用，目前這個(gè)技術(shù)已經(jīng)用在甘肅720兆瓦時(shí)的大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目上，實(shí)際就是，全電芯檢測(cè)BMS整套的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)應(yīng)該是現(xiàn)在電芯三并或者四并達(dá)到的一個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，所以它的推廣價(jià)值還是有的。
這個(gè)就是傳統(tǒng)的，他有5條線來(lái)做一個(gè)BMS點(diǎn)電芯的均衡，兩條線是采樣、兩條線是均衡電路、還有一個(gè)是電壓，這么多條線，我們甘肅項(xiàng)目720兆瓦時(shí)是340萬(wàn)顆電芯，如果用40安時(shí)做1兆瓦時(shí)就是7千多顆電芯，所以有多少個(gè)回路、有多少條線在里面，這個(gè)安全性、可靠性實(shí)際上也大大的打折扣了。
這是我們做的一個(gè)也屬于干貨了，怎么樣實(shí)現(xiàn)全電芯檢測(cè)，它的特點(diǎn)是什么，全電芯檢測(cè)的時(shí)候存在一個(gè)很大的問(wèn)題，就是采集的數(shù)據(jù)量非常大，如果你要是百毫秒級(jí)的去處理，這個(gè)數(shù)據(jù)量是個(gè)海量，是現(xiàn)在的很多倍，我去看了一些現(xiàn)在儲(chǔ)能的項(xiàng)目，電網(wǎng)側(cè)的這些電站的，它里邊沒有全電芯的，甚至只是Pack級(jí)的或者組串級(jí)的，那樣安全性就大打折扣了。現(xiàn)在看這里邊主要的干貨，就是藍(lán)的這條線，我們叫雙路徑，一個(gè)路徑還是按照常規(guī)的數(shù)據(jù)采集，還有一個(gè)藍(lán)的路徑是發(fā)現(xiàn)有異常情況的時(shí)候直接驅(qū)動(dòng)跳到這個(gè)組串來(lái)做保護(hù)，所以它在百毫秒級(jí)里邊就可以處理掉。
我們做過(guò)實(shí)驗(yàn)，這個(gè)很重要，如果一個(gè)壞電芯碰到短路大電流的時(shí)候，它起火的時(shí)間是多少，不是秒級(jí)，是1秒以內(nèi)，是百毫秒級(jí)，你在百毫秒級(jí)里面把這個(gè)跳掉是非常重要的。
這是一個(gè)微網(wǎng)的例子，它是怎么樣用多電源切換，有一個(gè)切換裝置，我也不多講。
時(shí)間關(guān)系，我就介紹到這里，有需要的話我們以后底下交流。
（本文根據(jù)錄音整理，未經(jīng)演講人本人審核）
