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“國(guó)際儲(chǔ)能市場(chǎng)與政策專場(chǎng)”，浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司海外儲(chǔ)能技術(shù)總監(jiān)項(xiàng)海鋒在會(huì)上分享了主題報(bào)告《南都電源鉛炭及鋰電儲(chǔ)能》，以下為演講實(shí)錄：
項(xiàng)海鋒：：大家下午好！
首先，由于發(fā)電和用電不平衡，導(dǎo)致電網(wǎng)頻率不平衡，而為了提高新能源發(fā)電比重，更加要確保這個(gè)頻率的平衡，這就需要用到儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)頻。
德國(guó)調(diào)頻有明確的要求，需要符合什么樣的標(biāo)準(zhǔn)，然后才能參與調(diào)頻；同時(shí)，因?yàn)轭l率是隨機(jī)的，所以儲(chǔ)能系統(tǒng)還要保持自身的平衡，需要與EEX之間的進(jìn)行能源互動(dòng)；德國(guó)調(diào)頻是一個(gè)非常穩(wěn)定也非常健全的運(yùn)行體制，德國(guó)調(diào)頻是針對(duì)歐洲大電網(wǎng)調(diào)頻的典型統(tǒng)稱，目前覆蓋到6個(gè)國(guó)家，包括德國(guó)、法國(guó)、荷蘭、比利時(shí)、奧地利等，所以是非常大一個(gè)市場(chǎng)；
調(diào)頻（模式）包括三種主要調(diào)頻模式，我們這邊主要做的就是一次調(diào)頻；
調(diào)頻市場(chǎng)，根據(jù)過往這么多年的經(jīng)驗(yàn)，按市場(chǎng)劃分，可分成三大類：第一類，德國(guó)調(diào)頻主要覆蓋西歐幾個(gè)國(guó)家，他們的政策非常清晰，要求明確，同時(shí)收益比較穩(wěn)定。第二類，是美國(guó)英國(guó)澳洲這種國(guó)家，它的準(zhǔn)入門檻比較低但是收益又各憑本事，同時(shí)懲罰機(jī)制也是非?？量獭５谌?，是其他的國(guó)家，比如中國(guó)，南都都有做項(xiàng)目、做方案，后面也會(huì)提到，沒有很健全政策，大家都要憑著自身的理解。
對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能調(diào)頻方案，南都主打的產(chǎn)品有兩大類，鋰電池和鉛碳電池，其中鋰電池主要是磷酸鐵鋰，LFP；這不是因?yàn)槟隙纪瑫r(shí)有這兩類產(chǎn)品所以才推這兩套方案，這是針對(duì)不同的調(diào)頻應(yīng)用及政策。
價(jià)格因素，大家看左圖，這是LFP與鉛炭的價(jià)格在變化，趨于接近。這是與鋰電技術(shù)發(fā)展有關(guān)，也與大宗鉛價(jià)變化有關(guān)；再看右圖，在不同的應(yīng)用條件下，從功率型到能量型，儲(chǔ)能系統(tǒng)放電倍率越來越低，LFP和鉛碳方案的壽命期度電成本變化趨勢(shì)如圖，彼此有高有底，基于這樣的不一樣，針對(duì)不同的應(yīng)用案例會(huì)有不同的方案。
這是南都的方案，鋰電有四種，鉛炭是一種，后面會(huì)詳細(xì)介紹。四種鋰電方案，采用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的方案，包括四款電芯，分別為0.5C, 1,0C, 2.0C和5C應(yīng)用，設(shè)計(jì)成兩款模組，三款Rack，等等標(biāo)準(zhǔn)化元素，所有這些方案會(huì)融合到一起，根據(jù)不同的市場(chǎng)需要，形成不同的方案，同時(shí)所有的BOP要符合相關(guān)的認(rèn)證。
這個(gè)就是南都的鉛炭方案，相對(duì)來說元素?cái)?shù)量少一點(diǎn)，電芯有兩種，鉛炭沒有模組的。
大家都可以認(rèn)識(shí)到的、所有人都認(rèn)識(shí)到電池技術(shù)很重要，場(chǎng)景分析很重要，熱管理很重要，安全設(shè)計(jì)很重要。儲(chǔ)能系統(tǒng)要有很好的壽命，一般10年壽命以上的儲(chǔ)能系統(tǒng)，才能產(chǎn)生良好的收益；而電池對(duì)溫度很敏感，其實(shí)每個(gè)人都對(duì)溫度很敏感，生活在熱帶地區(qū)的人相對(duì)來說會(huì)“快”一點(diǎn)，所以制冷很重要；還有如何用它，每天有很好的休息，還是瘋狂的用它；最后就是安全。
但是南都在設(shè)計(jì)儲(chǔ)能方案的時(shí)候，是倒過來的，首先是安全，然后是運(yùn)行，怎么運(yùn)行？然后是如何確保延長(zhǎng)壽命，然后再是實(shí)現(xiàn)我們想要的壽命要求，我們?cè)倏垂鈮勖@一塊，考慮因素不止壽命這一點(diǎn)，在制冷系統(tǒng)這一塊，它的設(shè)計(jì)是從電芯開始到模組、到整個(gè)集裝箱，全部都是配套的。緊接著就是如何用它，用好它，就需要有效的監(jiān)控電池狀態(tài)，包括它的SOC、SOH，而且作為調(diào)頻應(yīng)用，這些監(jiān)控信息又直接影響系統(tǒng)運(yùn)行效果及效益；然后是安全。安全方面太多了，比如說消防跟所有的電氣要怎么聯(lián)動(dòng)呢？電池的運(yùn)行控制策略怎么樣的，什么時(shí)候要安全保護(hù)，什么時(shí)候可以去運(yùn)行等，今天因?yàn)闀r(shí)間非常有限，下一次有機(jī)會(huì)可以深入的交流。
我們不希望出現(xiàn)這兩種情況，就是壓差很大，溫度偏差很大導(dǎo)致壽命不好，更不希望出現(xiàn)韓國(guó)這樣的情況，起火爆炸，所以其實(shí)我們做了很多的工作，你比如說在保護(hù)方面我們有六層保護(hù)，在電氣安全方面有五層。這是我們做的認(rèn)證，譬如UL9540、UL1973等，24項(xiàng)安全認(rèn)證，包括針對(duì)電芯、模組、電池組、BMS、儲(chǔ)能系統(tǒng)等，這是我們做的大量工作。同時(shí)，覆蓋了從生產(chǎn)、交付、應(yīng)用、人身安全、設(shè)備的安全，包括FTA、FMEA等等的。這些是其他的配套的認(rèn)證，我們根據(jù)不同的國(guó)家，需要有對(duì)應(yīng)認(rèn)證；
認(rèn)證它不光是一個(gè)門檻，更是驗(yàn)證一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理性，而第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)，相當(dāng)于我們的手、我們的眼睛，幫我們?nèi)タ疾爝@些產(chǎn)品，這里要感謝就是ETL給我們做出大量的支持。
我們這里簡(jiǎn)單羅列一些證書，包括非常常規(guī)的UL、IEC、CE等認(rèn)證，這90分鐘防火認(rèn)證，這是其中一部分的資料。
南都的產(chǎn)品就是兩種，我簡(jiǎn)單一筆帶過，第一個(gè)就是鉛炭技術(shù)，能夠有效克服鉛酸電池的硫酸鹽化問題，結(jié)合我們電池的設(shè)計(jì)，形成RXC這一款電池產(chǎn)品；第二個(gè)就是鋰電，采用LFP。為什么用這個(gè)呢？簡(jiǎn)單舉例說明，這個(gè)就是Oliver晶體結(jié)構(gòu)，小原點(diǎn)在中間，就是鋰離子，不是結(jié)構(gòu)一部分；LFP電池的正、負(fù)極，就像是兩個(gè)房子，兩個(gè)房子之間的路就是電解液，而房子里面的人，就是鋰離子；充放電過程，就像是人在兩個(gè)房子之間轉(zhuǎn)移。而人并沒有去承重這個(gè)結(jié)構(gòu)，所以人離開的時(shí)候，這個(gè)結(jié)構(gòu)不會(huì)因?yàn)槿说碾x開垮塌，所以說，LFP中，鋰離子的轉(zhuǎn)移，不會(huì)導(dǎo)致Olver晶體結(jié)構(gòu)的垮塌，這就是為什么LFP的安全性比NMC等其他鋰離子技術(shù)都要好的原因。
我再簡(jiǎn)單介紹幾個(gè)我們正在做的一些工作，比如說這個(gè)是一個(gè)CFT的仿真，這是另外一個(gè)產(chǎn)品的仿真，還有一款鋰電的仿真，做大量這樣的仿真工作，就是說要保證我們的設(shè)計(jì)能夠確保整個(gè)BESS的運(yùn)行性能、壽命。包括這個(gè)我可以給大家簡(jiǎn)單介紹一下，這就是一個(gè)Rack，可以看到每個(gè)模組、每個(gè)電芯的散熱情況。大家提到的熱失控。HVAC & Duct設(shè)計(jì)是其中一個(gè)重要方面，我們?nèi)绾稳ケ苊釨ESS熱失控，這里也有很多值得我們深入學(xué)習(xí)的地方。
這是一個(gè)對(duì)應(yīng)用的分析，對(duì)功能的性能的評(píng)估。第一個(gè)圖是德國(guó)電網(wǎng)頻率，右邊那個(gè)是鉛碳電池的IC回路；左下方是根據(jù)南都鉛碳電池的特性，是根據(jù)電網(wǎng)頻率進(jìn)行的測(cè)試及模擬結(jié)果，用以評(píng)估我們的系統(tǒng)該如何配置，才能夠有效地控制BESS SOC在特定范圍內(nèi)運(yùn)行，同時(shí)滿足德國(guó)調(diào)頻的要求。右下圖是德國(guó)調(diào)頻30分鐘準(zhǔn)則的測(cè)試模擬結(jié)果；
另外，綜合性的電池性能以及應(yīng)用特性論證、評(píng)估、認(rèn)證，以確定整個(gè)系統(tǒng)的性能，這樣有利于方案做到既不冗余、也不會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)不佳導(dǎo)致運(yùn)行性能不好。
這是在秘魯?shù)囊粋€(gè)案子，它的整個(gè)的運(yùn)行模式，我們通過這個(gè)來分析，它在每一年的時(shí)間內(nèi)，它的輸出功率、輸出頻率以及時(shí)段、分布，以此來分析我們電池在這樣的使用功率下應(yīng)該怎么配、是什么樣的運(yùn)行模式，這個(gè)就是典型的幾天的運(yùn)行工況是最惡劣的，通過模擬通過這個(gè)分析，最惡劣的運(yùn)行工況的情況，來進(jìn)一步的判斷分析佐證；
那么這個(gè)是實(shí)際的一個(gè)運(yùn)行數(shù)據(jù)，這是我們真實(shí)的站點(diǎn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，第一個(gè)圖是頻率，第二個(gè)是功率，第三個(gè)就是SOC范圍內(nèi)，沒有這個(gè)的。第三這個(gè)圖是SOC的一個(gè)曲線，這個(gè)就是結(jié)合了SOC之后的實(shí)際功率情況，最后是實(shí)際的SOC控制范圍。
過去的很多年我們做了很多大大小小的項(xiàng)目，比較典型的這個(gè)項(xiàng)目在印度，南都儲(chǔ)能是印度第一個(gè)儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目，也是南都在印度的第一個(gè)項(xiàng)目，是用鉛炭還有鋰電做儲(chǔ)能調(diào)頻。
今年，2019年，我們我們正在交付一些項(xiàng)目，我是指不是在應(yīng)標(biāo)，而是實(shí)實(shí)在在在做交付的過程。德國(guó)調(diào)頻，總共做5個(gè)項(xiàng)目，已經(jīng)交付3個(gè)；德國(guó)C&I+調(diào)頻，一共12個(gè)項(xiàng)目，已經(jīng)做了2個(gè)，在持續(xù)交付當(dāng)中；秘魯、哥倫比亞，各1個(gè)項(xiàng)目；澳洲有三個(gè)項(xiàng)目。
這是在德國(guó)其中兩個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目都是19.8MW/25MWh，用的是鉛炭電池，已經(jīng)投入PCR運(yùn)行，收入還可以。
這是第三個(gè)項(xiàng)目，已經(jīng)在開工建設(shè)；這個(gè)是上周有幸拿到德國(guó)清潔能源的一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，就是DCTI，經(jīng)過的差不多大半年時(shí)間的技術(shù)資料評(píng)估，他們認(rèn)為這個(gè)項(xiàng)目是值得頒獎(jiǎng)，頒了一個(gè)DCTI技術(shù)驅(qū)動(dòng)獎(jiǎng)。
這個(gè)是在南美的一個(gè)項(xiàng)目，就是說我們即將交付的項(xiàng)目，用在火力發(fā)電電站中，代替電站進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)頻，火力發(fā)電站有承擔(dān)調(diào)頻的職責(zé)，用我們的BESS去代替發(fā)電機(jī)組去做調(diào)頻的，性價(jià)比更高。
這個(gè)就是儲(chǔ)能在C&I側(cè)的應(yīng)用項(xiàng)目，同時(shí)，再看右下角這個(gè)圖，來自西門子旗下卡特瓦（音）公司的圖例，所有的C&I電站，形成一個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)，作為虛擬電站同步運(yùn)行，參與德國(guó)調(diào)頻服務(wù)；德國(guó)調(diào)頻要求以1MW為階梯單位，提供調(diào)頻服務(wù)，能源互聯(lián)網(wǎng)即虛擬電站的方案實(shí)現(xiàn)了C&I及調(diào)頻應(yīng)用的有效結(jié)合；
這個(gè)是南都在澳洲的項(xiàng)目，南澳，這個(gè)位置的項(xiàng)目一共有三期，現(xiàn)在開始在做交付階段了。
感謝大家，我的匯報(bào)就是這些。
