中國儲能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會主辦的第九屆中國國際儲能大會在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月25日下午的“儲能電站與技術(shù)應(yīng)用（三）”專場，南京冠隆電力科技有限公司總工徐亮在會上分享了主題報告《典型電化學(xué)儲能系統(tǒng)（BESS）集成與技術(shù)應(yīng)用》，以下為演講實錄：
徐亮：尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、專家、工程技術(shù)人員，大家下午好！我是南京冠隆電力的徐亮。今天給大家匯報的是典型電化學(xué)儲能系統(tǒng)BESS集成與技術(shù)應(yīng)用。主要從下面四個方面給匯報，一個是儲能市場的應(yīng)用需求簡述，第二個是儲能市場開發(fā)、設(shè)計、EPC流程，第三是應(yīng)用技術(shù)介紹，最后介紹一下冠隆產(chǎn)品。
儲能市場是能源行業(yè)的發(fā)展必然產(chǎn)物，當下能源轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新體系給儲能帶來無限的商機與挑戰(zhàn)，目前儲能系統(tǒng)與可再生能源、電動汽車及智能電網(wǎng)建設(shè)構(gòu)成不可分的共同體。同時迎合國家電網(wǎng)的“三型兩網(wǎng)”細則。儲能系統(tǒng)簡要有四個方面的作用。第一個就是削峰填谷、負荷跟蹤，第二個是平抑功率波動，提高電能質(zhì)量，第三是備用大功率后備電源，充當UPS，提高負荷供電可靠性，第四是參與智能電網(wǎng)建設(shè)，參與調(diào)頻調(diào)功。
儲能市場開發(fā)、設(shè)計、EPC流程簡述。前期市場開發(fā)，信息數(shù)據(jù)采集主要分為兩個內(nèi)容，一個是現(xiàn)場的負荷情況，比如說用電負荷曲線、電費清單等。第二是現(xiàn)場的安裝信息，我們要知道現(xiàn)場電纜的配置，廠區(qū)的平面圖等這方面的基本信息。通過這個，我們編輯了一個表格。左邊為離并網(wǎng)型系統(tǒng)，右邊為純儲型系統(tǒng)，儲能系統(tǒng)按應(yīng)用來分類，安裝方法分倉貯式、集裝箱式，車載移動，一般工商業(yè)型儲能以集裝箱型較多。接入方式分直流耦合和交流耦合，一般功率小于等于250千瓦的儲能，以直流耦合較多，具有性價比好，效率高的優(yōu)點。使用場所分，有戶用型、商用型、新能源電站，按輸出類型分，有離網(wǎng)型和并網(wǎng)型，一般微電網(wǎng)應(yīng)用中分類較多。按能量型來分，放電時間要求以小時為單位，一般鋰電、鉛酸、鉛碳、鈦酸鋰都能滿足，對電池放電倍率要求不高，一般0.5C以下則可；按功率型來分，以秒與分種為放電時間單位，主要有超級電容和機械飛輪，對放電倍率要求高，放電時間為15--30分鐘，對應(yīng)倍率為2C到4C，一般液態(tài)電池不滿足要求，如普通鉛酸、鉛碳電池、液釩電池等。
這是我們設(shè)計的時候考慮的兩個原則內(nèi)容，一個是核心原則，儲能系統(tǒng)的實時時空能量的搬遷，充得起，放得出。谷時充電時，變壓器要有余量來充電，放電的時候，不上網(wǎng)不逆流，盡量本地消納為主。設(shè)計原則主要有四個方面，分別是安全、成本、壽命和回收。成本主要和配置優(yōu)化方案有關(guān)。目前純峰谷套利收益不夠理想，我們要進行綜合的收益。發(fā)揮儲能加，如儲能加配網(wǎng)增容、儲能加需量節(jié)省等，這是EPC的流程，從項目前期用戶需求到后期運維，中間牽涉到現(xiàn)場考察、用戶交流、仿真建模、設(shè)計方案等一系列工作流程。
這是一張系統(tǒng)集成圖，大家都很清楚，主要有輔材配套、儲能逆變器、集裝箱體、儲能元件、交直流配電、BMS等。下面我們就進入第三個，電化學(xué)儲能系統(tǒng)的典型應(yīng)用技術(shù)介紹。這是中規(guī)模級別的聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)系統(tǒng)圖。左下角是電網(wǎng)或大功率油機充當電源，右上角是基本的負荷，如電動汽車、工商業(yè)用電等，上面就是新能源發(fā)電比如光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等，整個系統(tǒng)在能量管理EMS的統(tǒng)一調(diào)配下實現(xiàn)供需的動態(tài)平衡。這是PV結(jié)合的典型交直流耦合儲能。這個圖的左下角是典型的戶用光儲一體，二個交流輸出，一個本地負荷一個接電網(wǎng)。右上角是分布式的DC耦合型儲能系統(tǒng)。右下角為集中式的AC耦合型儲能系統(tǒng)，這是DC耦合PV棄光再利用儲能，在光伏側(cè)我們加了DC轉(zhuǎn)DC裝置，優(yōu)點是并網(wǎng)手續(xù)快，后端升壓變壓器不用改動，系統(tǒng)效率高等優(yōu)點。下面這個是交流耦合型，并網(wǎng)有棄光現(xiàn)象。利用率20%的限發(fā)，根據(jù)基本信息，光伏容量20MW，二類光資源發(fā)電區(qū)，配了3MW、12MWh。這是光儲改造項目，原有的屋頂光伏通過并網(wǎng)柜，加入一套儲能系統(tǒng)，目的是增加本地的消納能力。這是光儲新增項目，這個方案適合于531新政后，國家沒有光伏補貼了，光伏系統(tǒng)成本大幅度下降，我們將中午的光伏免費的午餐給蓄電池充電，充起來，在適當?shù)臅r候放出來。這是儲能+UPS。傳統(tǒng)的UPS目前有兩種模式，一種是模塊化的UPS，還有一種是塔式UPS，模塊化的UPS的功率模塊可設(shè)定逆變優(yōu)先級別，我們將部分功率模塊設(shè)定為白天逆變優(yōu)先，晚上市電優(yōu)先工作的模式改造。產(chǎn)生峰谷差套利，UPS本身不用動，只改變相關(guān)的邏輯程序則可，同時優(yōu)點在于無需并網(wǎng)，保證原有負荷的應(yīng)急供電余量，將原有電池固定資產(chǎn)激活，產(chǎn)生效益化。
這是智慧公交站，目前一線城市二線城市都有公交樞紐站，利用屋頂車棚安裝光伏，然后增加一套儲能系統(tǒng)，通過光儲并網(wǎng)柜并網(wǎng)連接。減少電網(wǎng)增容手續(xù)，系統(tǒng)在EMS的統(tǒng)一調(diào)配下，還可以對外營業(yè)。目前第三方充電樁充一度電是1.2-1.4元，所以項目建成后還是有一定的收益可觀性。這是智慧公交站臺的一個應(yīng)用。這是重要負載與一般負載的切換原理圖。儲能系統(tǒng)要求并網(wǎng)和離網(wǎng)有無縫切換的功能，目前戶用型、工商型儲能都有離并網(wǎng)切換功能，大功率新能電站儲能為純儲型，只是充放電模式，一旦電網(wǎng)停電，則沒有離網(wǎng)切換功能；這是戶用儲能的離并網(wǎng)一體機，不停電負載直接接在一體機后面，而工商業(yè)型儲能，由于功率相對較大，要單獨增加一臺切換柜。這個圖是日本當?shù)氐膽粲脙δ埽螽數(shù)氐纳虡I(yè)用電一旦停電故障了，要自動切換到離網(wǎng)獨立運行。在日本要求兼容HEMS。第二個，電網(wǎng)故障的時候，對電池模式放電功率有一個要求，光伏系統(tǒng)要求放電功率為額定功率的三分之一到二分之一范圍，風(fēng)電系統(tǒng)要求放電功率為額定功率的三分之一到四分之一范圍，這是當?shù)靥厥獾囊粋€要求。這個圖是一個獨立運行儲能系統(tǒng)?，F(xiàn)場無電網(wǎng)可能有備用的柴油發(fā)電機，這是一個典型的離網(wǎng)系統(tǒng)圖。這個項目是海島光儲柴，現(xiàn)在目前很多島嶼沒有市電，有很多柴油發(fā)電機。這個項目的基本信息，客戶每天用電440度，額定功率60千瓦，續(xù)航兩天時間，我們根據(jù)項目基本信息，配置了75千瓦的PCS。100千瓦的配電柜及調(diào)控柜，100千瓦的光伏逆變器，4臺25千瓦組成，配套了120千瓦的光伏組件，滿足基本信息需求。這是一個典型的海島供電系統(tǒng)，這里我們配套了一個相對有代表性的配置表格，是一個經(jīng)驗公式供參考。其中配電容量為1.5-1.8倍負荷容量，PV配置容量就是1.5-1.8倍光伏逆變器容量。PCS配置功率是1.2-1.5倍負荷容量。白天PCS跟光伏來放電充當主電源供電，前提是光伏發(fā)電功率大于負載額定功率的80%，SOC大于40%情況下，PCS工作在離網(wǎng)模式下，一旦到晚上在光伏沒有的情況下，而且SOC小于15—20%情況下，啟動油機發(fā)電，此時據(jù)負載的工作性質(zhì)，EMS調(diào)配下，PCS工作在充電并網(wǎng)模式，保證應(yīng)急本地負荷工作。
這張圖是遠距離輸送系統(tǒng)，由于現(xiàn)場安裝條件有限，負荷側(cè)沒有地方安裝光伏與儲能，把光伏與PCS，在本地進行就地升壓，到客戶那邊就地降壓。系統(tǒng)主要增加了升降壓變壓器，其他的應(yīng)用模式比如說隔墻售電拉線方式、智慧城市微電網(wǎng)建設(shè)、船舶岸電儲能、熱電氣多聯(lián)供儲能等多為示范項目具多，沒有形成批量商業(yè)化運行。我個人的開發(fā)與應(yīng)用小結(jié)。目前業(yè)主認知度還不夠，受光伏影響，要求的返利，提成成本較高，收益難保證。發(fā)電側(cè)儲能、電網(wǎng)側(cè)儲能由大公司與電網(wǎng)公司操控，用戶側(cè)儲能峰谷差套利不穩(wěn)定，呈下滑趨勢。盈利項目要百里挑一。
針對目前的難點與現(xiàn)狀，很多企業(yè)已經(jīng)開始做了，就是出海，走出去到國外。我們帶著產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新兩大塊，采用一站式服務(wù)，多功能集成方案。把最后一公里解決，找到真正的痛點。還有隨著日后人們對儲能認識的加深，儲能的安全與成本進一步控制后，可能會出現(xiàn)用戶自己投資建儲能、或許以入股方式參與儲能建設(shè)、或許通過多方供應(yīng)商共建儲能方式。
最后簡單介紹一下冠隆產(chǎn)品，南京冠隆電力產(chǎn)品，主要做全系列的儲能逆變器、離網(wǎng)控制與逆變電源，其中儲能從小的戶用型到工商業(yè)型，再到新能源電站型集裝箱儲能。配套的集裝箱主要有20尺、30尺、40尺和45尺這四種規(guī)格。離網(wǎng)控制器，控制電流是20A-400A，DC轉(zhuǎn)換器，電壓從12伏一直600伏，右邊圖是典型的離網(wǎng)逆變器，單機功率可做到1500千瓦。下面這個是儲能的外觀圖，左邊是三相100KVA-250KVA，中間的是離并網(wǎng)切換柜，右邊是三相50KVA-100KVA。這是我們戶用型的光儲一體的，1KVA-10KVA，三相500KW儲能型外觀圖。我們公司位于江北新區(qū)，歡迎各位領(lǐng)導(dǎo)專家蒞臨工廠參觀指導(dǎo)，謝謝！
