11.1上午-儲能前沿技術論壇(二):新型儲能系統(tǒng)設計與整體解決方案--速記稿2023-11-02 15:09來源:gessey瀏覽數(shù):371次
儲能前沿技術論壇(二):新型儲能系統(tǒng)設計與整體解決 方案時間:2023 年 11 月 1 日(9:00-12:25) 地點:上海浦東嘉里大酒店.浦東大宴會廳 4 內(nèi)容:主持人/李瓊慧 /國網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計研究所所長李瓊慧:尊敬的各位嘉賓,歡迎大家來到“新型儲能系統(tǒng)設計與整體解決方案”的會場。大家都知道,特別是 2021 年以來中國新型儲能的發(fā)展確實迎來了巨大發(fā)展的機遇,雖然也存在一些問題,剛開始存在點問題也很正常,特別是今年 6 月份國家能源局的《新型電力系統(tǒng)藍皮書》里面提的非常好,把儲能定位成我們未來新型電力系統(tǒng)的重要組成部分,未來的電力系統(tǒng)已經(jīng)由“源網(wǎng)荷”三要素向“源網(wǎng)荷儲”四要素轉(zhuǎn)變,儲能將隨著大規(guī)模新能源的發(fā)展,儲能將成為未來新型電力系統(tǒng)重要的要素,那就是說不是可有可無的,所以在這樣的場景下新型儲能在未來新型電力系統(tǒng)利用的前景是非常巨大的。所以我今天也非常榮幸來到這里跟大家共同探討如何應用好,特別是在發(fā)電和用戶側(cè)用好新 型儲能。我們今天上午非常榮幸請到十位來自不同公司的演講嘉賓,他們會跟大家介紹各家公司在儲能產(chǎn)品應用方面取得的一些好的經(jīng)驗,也希望通過今天上午的分享和交流為推動中國新型儲能在電力系統(tǒng)的應用取得更好的應用成效。今天第一位嘉賓是來自朱肅然先生,他是中創(chuàng)新航科技集團股份有限公司儲能產(chǎn)品總監(jiān)、營銷總監(jiān),他給我們帶來的題目是:GWh 電站新時代先進儲能系統(tǒng)集成解決方案探索。朱肅然:各位嘉賓好,我今天帶來的題目是:GWh 電站新時代先進儲能系統(tǒng)集成解決方案。隨著國家能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,我們從中國的 2030 的碳達峰到 2060年的碳中和,包括美國 2050 年長期的零碳排放,還有歐盟這邊的 2050 年的凈碳排放法案,能源戰(zhàn)略上從原來的化石能源轉(zhuǎn)向了后面的新型儲能和新型的新能源。我們把最近十年來整個儲能行業(yè)的發(fā)展做了一個梳理,隨著能源的改革整個儲能由原來的兆瓦時的規(guī)模,從 2010 年開始到在 2023、2025 單個電站都可以做到 GWh 的規(guī)模,所以也是伴隨著行業(yè)的快速發(fā)展,單個電站整個的項目建設也都是有了大的增長,整個儲能行業(yè)的出貨量的情況在 2022 年也是達到了 160GWh左右,在 23 年也會有一個指數(shù)性的增長和翻倍,所以整個行業(yè)和產(chǎn)業(yè)都是一個爆發(fā)性的規(guī)模增長的情況。面向于 GWh 時代,我們做了一些思考,我們在考慮既要滿足產(chǎn)品的安全和性能使用的前提條件下,我們?nèi)崿F(xiàn)整個產(chǎn)品的全生命周期的成本,也就是電站的全生命周期的成本,我們圍繞整個電站本身的安全性和電站或者儲能價值最大化,也就是收益最大化做了一些思考,在安全性方面,第一個層級是圍繞電池、儲能系統(tǒng)本身的本征安全,包括電池層級的材料安全,電化學體系的安全,還有再生產(chǎn)制成的管控,通過安全實驗和安全標定評價電池本的安全特性。我們針對系統(tǒng)常見的一些測試,系統(tǒng)多重的保護,消防安全還有高效的熱管理、熱安全設計以及產(chǎn)品本身的高可靠性我們在電池系統(tǒng)層級做了一些安全的設計開發(fā)工作和驗證工作。在整個使用過程中我們是針對電站的電池狀態(tài)的狀態(tài)監(jiān)測和早期預警,狀態(tài)監(jiān)測主要圍繞電池電壓、溫度,工作的情況下的電流這些信息去監(jiān)測電池的狀態(tài),通過整個集裝箱環(huán)境里面去監(jiān)控這里面的溫濕度,以及潔凈度去管理整個電池的健康度的狀態(tài),早期預警我們重點是圍繞電池充放電過程當中的電壓變化、電壓一致性變化,溫度變化,通過電池管理系統(tǒng)的線下以及線上大數(shù)據(jù)這樣的算法去估算電池的健康度,去估算電池的內(nèi)阻狀態(tài),判斷 電池的安全狀態(tài),在有故障的時候過程有前期異常的時候我們實現(xiàn)早期的預警策略來實現(xiàn)安全早期的保護和熱失控的早期的監(jiān)測。智能運維,我們通過在仙俠的 BMS 系統(tǒng)和線上的 EMS 大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺以及依托于大數(shù)據(jù)平臺構建的云端的算法支撐電池狀態(tài)實時的評估,通過健康度的實時的更新,來做一些算法和電池的充放電狀態(tài)的智能管控。被動安全,在極端苛刻條件下由于外部因素或者由于極端異常因素引起的系統(tǒng)的失效進行的主動的斷電保護和主動的消防滅火。度電成本,重點圍繞電池全生命周期價值最大化,會圍繞電池的度電成本做系統(tǒng)產(chǎn)品的思考和考量,所以在增加收益方面通過低的初始建設成本,這里面靠電池集裝箱的高能量密度,同時保證我這里面的高可靠性和低運維成本。在累計充放電這塊主要是依托于電池的低內(nèi)阻和高能量效率,就是減少我在充放電過程中、吞吐過程中能量損失,保證高的能量轉(zhuǎn)化效率。收益是和全生命周期的累計放電量做分母的對比,所以這里面就要求電池、電池系統(tǒng)具備長循環(huán)壽命和低衰減率的關鍵的性能指標。圍繞前面的安全和系統(tǒng)集成的關鍵技術,我們推出了 20 尺的 5MWh 的液冷集裝箱產(chǎn)品,這個是我們面向于電站級的液冷儲能系統(tǒng)有效的解決方案。單個集裝箱 20 尺可以做到 5MWh,整個能量密度是可以做到 320kV/h 每平方米,較原來的那代產(chǎn)品可以提升 35%,整個的度電成本在整個生命周期內(nèi)由于循環(huán)壽命的提升,由于 BOM 成本的下降,他的收益帶來的度電成本可以下降 15%。整個產(chǎn)品我們圍繞著高安全性來打造,所以這里面在電池包、 PACK 層級的熱電分離技術和我們在進行電池熱蔓延的時候,熱蔓延阻隔技術我們花費了大量的工作實現(xiàn)了產(chǎn)品的高可靠性。電池包層級我們是可以做到 IP67 的防塵防水,即使在極端苛刻條件下泡水了電池包內(nèi)不會進水,及面由于外部的水浸入對電池系統(tǒng)造成 的浸泡和外部電路。同時我們電池包的消防可以實現(xiàn)電池包級別的消防探測和消防噴淋,在系統(tǒng)層級可以實現(xiàn)系統(tǒng)層級的水消防和泡沫消防,電池集裝箱層級可以實現(xiàn)高防護,可以實現(xiàn)在西北這種箱子環(huán)境下的高防塵和防鹽霧。同時為了維持電池的能耗或者說輔助用電,我們圍繞這里面的智能變頻技術實現(xiàn)熱管理系統(tǒng)的自耗電,可以下降 20%,可以實現(xiàn)整個集裝箱內(nèi)的溫差小于 2.5 度,保證我們最終的壽命和熱安全以及能量效率。圍繞產(chǎn)品安全層面,主要從五個方面來打開,第一個維度就是在產(chǎn)品安全的要求和分解,不僅僅是依托本身的法律法規(guī)、國標,還基 于我們在產(chǎn)品安全的耐用功耗、耐用場景下的一些極端苛刻的安全耐用邊界,這里有安全的要求和分解。第二塊就是產(chǎn)品安全設計。第三塊就是設計的好不見得最終的成品是好的,我們會圍繞產(chǎn)品過程安全管控和過程安全控制以及制程安全管控會花費大量的過程控制點在產(chǎn)品開發(fā)過程中。最后一塊就是基于數(shù)據(jù)安全服務來保證我們整個產(chǎn)品全生命周期的安全。這是我們在產(chǎn)品安全層級的一些機理的研究和技術的儲備,包括了在電池的化學體系,電池系統(tǒng)的電氣設計,從絕緣耐壓到高壓護鎖到熱安全設計,保護設計等等,從電芯結構,電池本身的結構安全到整個系統(tǒng)的絕緣安全設計這塊都會做大量的工作支撐這塊。這是產(chǎn)品安全層級,從熱失控到熱蔓延的抑制技術,到消防設計,我們圍繞化學安全本整電池的功能涂層設計,到內(nèi)部的電池絕緣的結構設計,到在熱蔓延層級會圍繞電池層級,系統(tǒng)的熱電分離,主動保護設計,材料的熱穩(wěn)定性以及電池管理系統(tǒng)的主被動的保護策略實現(xiàn)熱蔓延層級的熱蔓延抑制,還有預警策略以及主被動的消防方案。這是制程管控過程中從合箱開始到后續(xù)過程,我們整個的生產(chǎn)工序大概有5000 多個控制點,整個來管控生產(chǎn)過程中所有的安全設計點,保障產(chǎn)品的整個安全性。這是基于數(shù)據(jù)安全的工作,圍繞我們本地的電池管理系統(tǒng)以及云端的監(jiān)控平臺來實現(xiàn)早期預警策略,保證在使用過程中通過數(shù)據(jù)擬合、高級的算法來分析多維故障的綜合分析,保證在整個全生命周期內(nèi)使用是安全的。這塊是我們圍繞前面的 5MWh,全球首發(fā)量產(chǎn)的 314Ah 的電池,是在原有的那個平臺上基礎上保持尺寸不變做了產(chǎn)品的升級,實現(xiàn)了超大容量,電池容量可以做到 314Ah,下線交付的電池沖量可以做到 325Ah 以上,整個可以保證產(chǎn)品的高安全性和高可靠性。這是圍繞產(chǎn)品的長壽命設計的一些關鍵技術,從電池補鋰技術到負極的低能耗來整個保證電池的長循環(huán)壽命和高能量效率。這塊是公司的介紹,我們是香港的上市公司,整個公司倡導的是作為一個能源價值的創(chuàng)造者,這里面我們是從材料的開發(fā)到電池的智能制造技術,到電池產(chǎn)品、儲能集裝箱產(chǎn)品,到儲能在風光儲工商業(yè)戶儲全場景的應用,一直到材料再生和回收,回歸到材料,我們是做全產(chǎn)業(yè)鏈的解決方案。我們在全球的研發(fā)人員有 4000 人以上,在全球有五大研發(fā)中心,研究總院是在常州,在歐洲也設有我們的新產(chǎn)品研究院。我們的整個基地有 8 大產(chǎn)業(yè)基地分布,我們公司總部在常州,在成都、武漢、廈門、眉山、合肥、江門都有工廠,在歐洲葡萄牙的海外工廠也在建設中。我們在儲能行業(yè)做了 15 年,從 08 年公司成立之始就深耕儲能行業(yè),到現(xiàn)在為止已經(jīng)做了 15 年,圍繞整個創(chuàng)新平臺我們打造了先進材料、先進電池、先進制造、回收再生、數(shù)字仿真以及數(shù)值化,圍繞長壽命、高安全、絕緣耐壓設計和全生命周期的算法,我們建立了十大核心技術平臺,整個我們倡導的就是安全、可考,帶給客戶安全的產(chǎn)品,帶給客戶可靠的產(chǎn)品。這是 15 年來,從最早 11 年的張北的風光儲電站,作為最早參與到國家規(guī)模最大化的實證實驗平臺,我們這個已經(jīng)安全運行了 10 幾年。12 年在西藏龍源阿里做的一個 4270 米高海拔運行的項目,這個對產(chǎn)品本身的可靠性、故障率以及產(chǎn)品在高海拔條件下極端苛刻的應用都提出了極大的挑戰(zhàn)。 19 年的是國家電網(wǎng)江蘇二期昆山儲能電站項目,這個是在 19 年的時間點上國內(nèi)最大的一個電網(wǎng)側(cè)項目,是屬于行業(yè)內(nèi)領先的采用磷酸鐵鋰的一個儲能系統(tǒng)產(chǎn)品。最后這個展示的是 22 年配合華潤集團做的阿拉善烏拉特風儲的項目。這個是歷年的主要產(chǎn)品,近年來比較有代表性的是在 10 月 30 號剛完成并網(wǎng)的江蘇二期,就是三峽慶云二期的儲能項目,這是全國最大的一個電網(wǎng)側(cè)的共享儲能項目。歡迎各位領導到我們展位來參觀,我們的展位 E1 館的 330,整個電池出貨在全球排前 5,在儲能行業(yè)做了 15 年,我們是客戶這邊比較信賴的合作伙伴。李瓊慧:中創(chuàng)新航確實做了非常多的項目,簡單問一個問題,咱們中創(chuàng)做的最大的項目是哪個?朱肅然:近年來做的最大的一個項目就是三峽慶云二期的這個單站項目,二期 400MWh,我們做了 350MWh,這是一個單站的,我們公司中創(chuàng)新航的名字可能有點新,是最早一批國內(nèi)做儲能的企業(yè),從 08 年就開始了,在 19 年的時候我們做了戰(zhàn)略更名,所以是在原來的中創(chuàng)鋰電的基礎上,我們是拖堂于中航,所以我們就在這個基礎上,就叫中創(chuàng)新航。李瓊慧:希望大家有機會也去看看他們的電站,謝謝。下面有請劉思先生,他是瑞浦蘭鈞能源股份有限公司儲能事業(yè)部總經(jīng)理。主題:構建電池全球產(chǎn)業(yè)鏈,賦能低碳未來。劉思:為什么今天談這個話題?因為我們這個行業(yè)發(fā)展了很多年,系統(tǒng)級的電池產(chǎn)品制造的廠家也非常多,大家在很多展會以及業(yè)績上都有一些看到。發(fā)展到現(xiàn)在火熱的情況下,我們作為業(yè)界專業(yè)人士有必要回過頭來思考這樣一個問題,我們的儲能產(chǎn)品,系統(tǒng)產(chǎn)品到底應該核心立足點放在哪里?我這里寫了一個小標題就是回歸產(chǎn)業(yè)的商業(yè)本質(zhì),一切從用戶的核心利益出發(fā),很簡單,就三個點,安全、高效、低成本。我相信這應該是在我們的客戶端、用戶端他們的訴求的一個永恒的話題,我們的產(chǎn)品開發(fā)應該圍繞客戶最直接、最坦誠的一個來展開。首先,匯報一下瑞浦蘭鈞產(chǎn)品的規(guī)劃路線。去年大家相對比較接近的一個產(chǎn)品就是使用 20 尺的集裝箱進行直流側(cè)電池的集成,我們現(xiàn)在是進行到第二階段,用更大的電池模塊去開發(fā) 5MWh 和 5MWh 以上的直流側(cè)的產(chǎn)品。我們本著從客戶的降低投資的角度出發(fā),我們會把這個產(chǎn)品持續(xù)接待,向具備持續(xù) EC 的充放電能力去努力。再到后來,這是一個 TBD 的狀態(tài),后面的發(fā)展會是什么樣,是會向更大的容量去發(fā)展嗎?和 PCS 匹配有沒有問題,還是維持現(xiàn)在的 5MWh 這樣的一個比較好匹配的數(shù)字去在其他的方面做進一步的迭代?我想這個問題我現(xiàn)在還回答不了,隨著我們行業(yè)的發(fā)展,市場的發(fā)展,客戶的需要會越來越清晰明了。這是我們公司在今年比較早的推出的一個問頂電池新的電芯的技術,核心要義就是改變了傳統(tǒng)電芯頭部頂蓋的結構以及制造工藝,有益的效果就是我們把電池內(nèi)部的空間進一步的利用起來,這樣做的好處就是在原有的 280 的尺寸不變的情況下把容量提升,來兼顧大容量和長壽命,實現(xiàn)這樣一個效果。與此同時利用了雙高電極的技術改善了工業(yè)界面,把電池性能、電池能效、電池循環(huán)壽命綜合做了一個提高,問頂電池并不僅僅簡單是一個結構上的調(diào)整,還是一個相對比較綜合的,從電化學,從結構等等綜合方面的改善來實現(xiàn)比較高的能效,大家從數(shù)據(jù)上可以看出來我們的能效相對于傳統(tǒng)的產(chǎn)品可以提高一個百分點多一點的效果。我們的壽命根據(jù)一定的實測數(shù)據(jù)再加上算法的仿真、模擬,我們是目前看到了一個比較好的效果,我們會持續(xù)的進行這樣的一個測試來驗證他。剛才我們提到安全、高效、低成本,這里面有一個核心的點,就是我們的系統(tǒng)集成要想方設法去實現(xiàn),把電芯具有的多少周的壽命盡最大的突然不折不扣的去實現(xiàn)出來,在系統(tǒng)的層面上實現(xiàn)出來。第一點,針對電池的壽命的盡最大可能的實現(xiàn)去最大化,其中有一點就是電池膨脹的控制。我們怎么樣把電池的膨脹控制在最優(yōu)化的范圍內(nèi),這是我們做系統(tǒng)集成,做模組,做模塊需要認真考慮的一個非常關鍵的問題。因為電芯的膨脹有很多不良的后果,首先我們可以看到在不同的膨脹力的作用下電池的循環(huán)壽命是有一個非常大區(qū)別的表現(xiàn),過度的擠 壓,過度的內(nèi)力增大會讓電池壽命衰減非???,并且與之帶來的內(nèi)力過大導致模塊內(nèi)部的結構具有結構破壞的趨向性,會增加電池模組的解體、拉弧、短路等一系列潛在二次的危險的發(fā)生,所以我們在做模塊設計的時候?qū)﹄姵氐呐蛎浛刂埔刂圃谝粋€最優(yōu)的區(qū)間,既不能過松也不能過緊。具體應該是多少?要結合大家各自不同的設計和各自不同的電芯特性做相應的測試和計算。首先第一點,要對自己的電池產(chǎn)品進行膨脹力的測試,他是一個什么樣的程度,然后我們在電芯設計的時候,剛才中創(chuàng)的領導也提到了,使用低體積膨脹力的材料的選用是可以很好的改善電池的膨脹,在測試到電池數(shù)據(jù)之后我們在模組設計上要有相應的膨脹的釋放和自適應的結構的設計,因為電池在巡航的過程當中膨脹是必然的,只不過是多和少的問題,做集成的時候我們怎么把這樣一個負面的效應控制到最小、最合適的范圍這是我們需要做的。通過我們的測試發(fā)現(xiàn),在電池巡航的過程當中膨脹力的增量是相對穩(wěn)定的,我們在選擇一個比較合理的初始裝機狀態(tài)的預警力將會決定電池在循環(huán)壽命末期,在模組當中的內(nèi)力有多大,在初裝的時候我們要確定一個相對比較合適的值,還有就是要匹配合適的電池工作倍率,現(xiàn)在有很多用法就是不是很準確,就是用 0.5C 的電池,電池是具備 不同倍率的充放電,的確同一款電池在不同倍率充放電的時候會有不同的損失,比如壽命下降或者熱量過高,但是其實還有一個潛在的問題就是我們有 0.5C 產(chǎn)品的設計真正拿他做 EC 的使用他的膨脹程度是不一樣的,這也是一個不能忽略的一個問題,如果有 EC 的應用還是要專門按照 EC 工作倍率設計的電池來使用。另外就是選定合理的 SOC 工作范圍。第二個關鍵的因素就是對溫度的控制,對于一個龐大的系統(tǒng)集成來說有很多的電芯,集成在一個有限的空間內(nèi),怎么樣能夠讓這些電芯之間的溫度條件盡最大的可能趨于一致,這也是能夠最大程度的發(fā)揮我們系統(tǒng)電池壽命的一個非常重要的手段,我們在這里做的就是采取完全并聯(lián)的管路系統(tǒng)管以及均勻性的控制,我們從三個層次來出發(fā),第一個是總艙的層次,因為是集中制冷,不同的位置相對于冷源的位置有差異,我們來設置不同的合理的分支點來控制總艙的位置差異。第二個在電池促的層級采用截流的設計來控制電池每一個模塊的差異最小化,次就是在模塊的內(nèi)部我們也是采用完全并聯(lián)的流道的方式,能夠?qū)δK內(nèi)部不同位置的電池提供給他相同接近的流量和冷量。這是實際測試的一個效果,通過這樣的一個調(diào)控和優(yōu)化配置我們能夠?qū)崿F(xiàn)在模塊內(nèi)部的實測數(shù)據(jù),其實我們都宣傳在 3 度以下,實際的效果可以控制在 2度以下,我們在客戶的使用當中也能夠從他的測試數(shù)據(jù)中可以看到他能通過分布式的冷卻的方式進一步的優(yōu)化,能夠把整艙的溫度差異也控制在 3 度以內(nèi),這是一個比較好的效果。從溫度控制的角度來說,我們起始的壽命 25 度和 35 度的條件下,也能夠把電池的溫度控制在磷酸鐵鋰最佳循環(huán)的溫度范圍之內(nèi)。剛才提到安全、高效、低成本,下面我們來談一下關于安全。首先在電氣安全層面,我們做了一個電氣絕緣的保護冗余以及多層級的保護短路設計,我們在儲能的直流電池系統(tǒng)當中有非常復雜的層次結構和電路結構,在實際的施工過程當中和調(diào)試過程當中我相信大家有調(diào)試經(jīng)驗的也都有這樣的經(jīng)歷,莫名其妙在系統(tǒng)當中會發(fā)生一些故障,甚至一些不同程度的短路事件的發(fā)生,所以我們對整個系統(tǒng)所有可能會發(fā)生潛在失效短路失效的位置做了一個梳理,先針對不同位置的可能失效我們做了相應的保護機制,做到多層級的短路保護以及保護機制的相互匹配的策略。第二個就是在整個系統(tǒng)的絕緣層面,因為我們的直流系統(tǒng)電壓非常高,達到 1500V,接近中壓的水平,針對這樣一個高壓直流的,本身就是一個元,他的電是斷不掉的,我們對于每一個層級,每一個結構深入到他的細節(jié)當中對他的電氣、絕緣的設計做了一定的冗余,我們的控制標準可以做到電池模塊、電池簇到整艙都按照直流 5000V 的耐壓標準,漏電流在 2mA 以下,實測是在 Va 的一個水平。在整個系統(tǒng)當中有非常多的電氣元件,還有連接器,我們要保證整個系統(tǒng)的安全,就要讓所有的細節(jié)的器件都要有足夠的安全,足夠的安全量就是說不光在初裝的時候測試是 OK 的,還要考慮未來服務十年、十五年、二十年整個壽命過程當中在他的絕緣衰減、絕緣老化之后仍然有足夠的絕緣的能力能夠保障整個壽命周期的安全,就要針對所有的電氣元件進行海量的 耐久性和安全性的測試。我們在這個方面做了很多工作,在這個過程當中的確發(fā)現(xiàn)我們有很多看似很漂亮的器件是經(jīng)受不住長期耐久考驗的,在這一方面是一定要把這個工作做細致,做扎實的。我們考核整個生命周期的結構安全,這一點還是我們的系統(tǒng)產(chǎn)品要有長期的服務過程,我們不能只看見他初裝時候的前幾年可靠就可靠,我們要充分的考慮他未來在環(huán)境當中經(jīng)過老化以后他的一個安全程度,從結構角度來說,剛才提到的電池膨脹就是對我們整個模塊結構、電池壽命結構一個內(nèi)部的考驗,我們初創(chuàng)的時候都是整整齊齊的,在他循環(huán)若干年之后,十年之后他發(fā)生 了膨脹,會不會對我們的模塊結構發(fā)生破壞?產(chǎn)生其他的不希望看到的一些失效,這個是要在初期的時候我們就要做充分的考慮和驗證的。另外在按照一些國家和國際的標準,在我們的安裝、運輸、維護的過程當中可能發(fā)生的外部機械濫用要充分考慮,儲能產(chǎn)品相對于汽車產(chǎn)品只在這一點適當?shù)囊髸菀滓恍?,但是仍然是要考慮的。另外就是我們對整個電池模塊進行的一千個小時的考核,目前的樣品做到了 670個小時,該是可以的,還是能夠保障各項指標完全正常的狀態(tài),我們也會繼續(xù)去驗證。另外我們的液冷產(chǎn)品要充分考慮防護等級,因為我們知道有很多行業(yè)內(nèi)發(fā)生的事故很多是由于外部的水分,無論是雨水或者凝露或者其他的什么情況,由于外部或者子系統(tǒng)的一些水,防護等級不足進到電池里面產(chǎn)生的,所以對于液冷系統(tǒng),防護等級一定要實實在在的做到。另外在于運輸?shù)慕嵌龋覀兇蠹叶贾廊プ鰬脺y試,但是應用是針對這個電池包本身來說的,對于電池包本身的結構穩(wěn)定性來考慮的,要考慮在安裝狀態(tài)下是不是也是安全的?所以除了在單獨考核的基礎上又對在安裝的層級也進行了一定程度的抗震的考核。剛才提到關于抗膨脹,除了仿真以外,因為膨脹實驗周期太長了,我們用千斤頂?shù)姆椒ㄗ隽艘粋€模擬的膨脹考核,我們的結構件也能夠滿足這樣的一些要求的。另外提到液冷系統(tǒng),液冷系統(tǒng)里面有冷卻液,就不得不提凝露,只要空氣當中含有水分,當溫度降低到一定的程度就一定會有凝露,我們應該考慮盡最大的可能去控制這樣的水分,其次真正的出現(xiàn)了一定的凝露水分的時候我們要想辦法做設計的手段、措施去保障在這樣少量的情況下仍然能夠保障電氣部分的安全不發(fā)生電氣的失效,這是我們應該重點考慮的部分。所以我們這里提到的是一個凝露的隔離設計,你可以凝但是不會影響到我的電氣部分。另外就是針對液冷器件,剛才提到像之前美國、澳洲都有一些事故,由于冷卻液泄露導致,我們在整個液冷系統(tǒng)當中有非常多的焊點、接口,管路,而且尺寸非常長,怎么保證整個系統(tǒng)范圍內(nèi)他是可靠的,我們對所有的器件、管道、接口都要做足夠的老化驗證以及裝配期的測試,我們采用對所有冷板的箱體采用氦檢的方式嚴格控制,另外我們采用了易維護設計,考慮在條件很差的情況下能夠不需要重新的排放這樣一些操作,能夠方便的去斷開和重新維護更換。熱安全,這塊我們采用了高于 UI 標準的一個企標的方式來考核我們的產(chǎn)品,以及非常精細化的控制措施,來讓產(chǎn)品的熱安全效果是可以復現(xiàn)的,是具有一致性的可復現(xiàn)程度的。實驗的方法仍然是采用 UI95400 的方法,但是我們升級了考核標準,我們自己的企標要求電池強制熱失控之后擴散范圍不允許超過 6,更不要提溢出、火焰核爆炸的情況,絕對不允許。消防設計這塊,因為國家標準都提到了模塊級的消防,這點是比較好的,我們可以在更進一步更早期探測到危險的發(fā)生,去做相應的測試。但是我們考慮到在模塊當中仍然有很多電芯,所以希望我們的探測能夠把探測的顆粒度進一步的縮小,在模塊的內(nèi)部我們做了相應的設計工作,我們可以實現(xiàn)電芯級的一個熱失控和火災的逐點的監(jiān)測,并且和模塊的內(nèi)部和艙級兩次的一個內(nèi)外并舉的消防的機制和策略,并且針對模塊級的消防我們有一個非常重要的點要考慮的就是要驗證他啟動之后不再復燃,在之前的新聞當中看到有一些事故就是在消防進行的過程當中進一步的又復燃了,因為藥劑消耗光了,反應還在技術,復燃了,又產(chǎn)生了更嚴重的危害,所以我們在這塊的驗證也花了相應的功夫來做。另外針對整艙級的我們考慮按照北美的一個要求,實現(xiàn)六大六九的一些不同的功能。我的匯報就到這里,歡迎各位領導和各位友商到我們?nèi)鹌痔m鈞去參觀、指導、交流,謝謝大家。李瓊慧:下面有請:楊智博 /比亞迪股份有限公司解決方案中心總監(jiān)博士。主題:基于市場需求的鋰電儲能系統(tǒng)技術路線。楊智博:我今天給大家分享的是我們在集成路線上的一些思考以及目前遇到的一些問題跟各位一起探討。目前儲能在國內(nèi)和全球?qū)嶋H上今年和去年以來發(fā)展非常迅速,市場需求已經(jīng)變得越來越明確了,第一就是交付,這是現(xiàn)在比亞迪面對的一個很大的問題,客戶從下單到交付往往 30 天就要拿到貨,當然現(xiàn)在的訂單體量又很大,動輒都是 GWh 的,交付周期短。第二,需求很個性化,并不是一個標品出貨,各家都有各家的喜好。還有就是極致的成本,儲能價格國內(nèi)越來越壓越低,一年之內(nèi)在不斷的降價,現(xiàn)在已經(jīng)到了歷史新低。同時企業(yè)隨著對儲能的理解越來越深刻,現(xiàn)在也能明確的看到他的運營成本也越來越關注這件事情。第三,三維適應性,對于咱們這么大的一個國家來說,儲能系統(tǒng)從北到南從東到西,各個場景都要用。第四,四重安全,以往我們只關注設備的安全,就是電池起不起火的問題,現(xiàn)在有更多的安全的考量,第一,收益要安全,保他多少年,第二信息要安全,第三個收益要安全,包括儲能系統(tǒng)的加密以及防火墻設置有了更高的安全。最后就是環(huán)境安全,在全產(chǎn)業(yè)鏈整個制造周期是否做到了零排放,如果發(fā)生危險是否會對環(huán)境造成危害,這也是成為了一個新的關注點?;谶@么重的一個市場需求的挑戰(zhàn),比亞迪做了哪些思考?這個也是比較比亞迪在儲能系統(tǒng)一貫以來的一個技術路線,首先對于成本,當然以前我們一直說成本、效率、安全,現(xiàn)在好像成本變成了一個很重要的因素,因為成本真的吃不消,所以必須要怎么辦?減法設計,加法設計成本不可能做到進一步優(yōu)化。所以我們要做更高電壓等級的電池包,從以前的模組 29V 現(xiàn)在行業(yè)普遍做到 360V,當然比亞迪已經(jīng)做到 1500V 的大電池包。第三要有智能制造,智能制造才能滿足個性化的需求以及快速的交付。第四數(shù)字化的管理,整個系統(tǒng)到工廠,從運維到管理都要實現(xiàn)一個數(shù)字化。在這樣的技術的影響下,比亞迪走過了三代產(chǎn)品,08 年最早我們也是做標準的集裝箱產(chǎn)品,最后做非標準的集裝箱產(chǎn)品,到了 20 年美國的市場有了一個爆發(fā)期我們把標準的集裝箱改成了非標準的集裝箱,實現(xiàn)了部分的自動化的生產(chǎn),當然剛剛我們提到他的電壓等級有了一個進一步的提升。到了 23 年為了進一步降本,我們直接打破了傳統(tǒng)集裝箱的設計,做了戶外柜拼柜的 系統(tǒng),叫比亞迪魔方,也是今年年初在 SNEC 展會進行的發(fā)布,未來我們覺得要實現(xiàn)進一步的降本,要進行無空調(diào)、無消防的設計以及更高壓的電池包,讓他回歸到本質(zhì)安全,本質(zhì)散熱低,做到這么一個系統(tǒng),才能讓儲能或者鋰離子電池的儲能走得更遠。首先回歸到幾個點,要做到上述幾點,首先要做到電芯的本質(zhì)安全,目前材料體系上來看磷酸鐵鋰被證明是一個比較安全的材料體系,當然各家的磷酸鐵鋰電池不盡相同,有的在打開防爆閥之后不會起火,有的是會起火,當然因為使用電解液的成分不一樣,但是總體來說磷酸鐵鋰的材料體系是安全性遠遠高于三元的,材料體系目前來看磷酸鐵鋰在能量密度、在安全性、成本上實現(xiàn)了一個很好的匹配,所以他材料體系基本是確定的。第二就是長壽命的封裝,傳統(tǒng)車用電池的封裝基于塑膠件和橡膠件,他的壽命滿足 10 到 20 年的需求是很困難的,所以漏液情況很常見,所以封裝要有更進一步的提升,要做到長壽命的封裝的適應性。第三就是寬溫域的適應,電池以往依賴于溫控系統(tǒng),但是溫控系統(tǒng)實際上真的到了新疆和東北啟動都是問題,真正到了零下 40 度的時候,我們甚至國內(nèi)連零下40 度以下的測試這樣的設備實驗室都很少,所以讓電芯自己做到一個高的適應性,這才是從本質(zhì)上去解決這個問題。第四是合適的容量,電池的發(fā)熱他的體積是×維度的三次方發(fā)熱的,內(nèi)部每一個部分都在發(fā)熱,但是散熱是面積在散熱的,這是次方量級上的區(qū)別。所以電芯越造越大,散熱到底怎么解決?這是一個很大的問題,所以電芯一味往大造并不是一個明智的方向,或者目前 VDA 結構的方形的電池一味的往大造散熱很難得到很好的衡量。還有就是合理的壽命,目前過度關注到電芯的壽命,一萬兩千次或者甚至兩萬次,通過補鋰這樣的技術,首先這樣的技術不說他的先進性或者實用性,就壽命而言目前的 PCS、電氣元器件壽命根本達不到這么長,過分關注電芯本身的壽命對于整個儲能系統(tǒng)的壽命是缺乏關注的,所以如果總體來看這件事情,電芯應該造多少壽命是合理的,要有一個理性的思考。第五,儲能電池他作為一個特殊的應用場景,應該有自己的專業(yè)結構,還有就是電氣的防爆設計,目前國內(nèi)的眾多招標中對于防爆的要求不高,最多就是排氣站要求防爆,但是大多數(shù)的磷酸鐵鋰打開防爆閥之后并不產(chǎn)生明火,最終產(chǎn)生爆炸和起火是因為電氣不防爆導致的,但是目前對于儲能系統(tǒng)的元器件的防爆要求很少。最后就是早期預警的設計,之前把芯片置入到電池里面進行電池原位的三電極的電位檢測,可以實現(xiàn)真正的早期預警,而不是開 閥以后分鐘量級的早期預警,實現(xiàn)一個真正有意義的早期預警,可能是我們解決本質(zhì)安全的一些思考。然后就是減法設計,冗余目前在整個系統(tǒng)中比較多,放眼整個廠站來看我們的消防是冗余的,溫控是冗余的,我們事實上不需要那么多的冗余的消防和封控,因為不可能全廠站每一個柜子同時著火,所以集中式的結構件的多功能化維持系統(tǒng)的共享化以及消防系統(tǒng)的廠站化是未來要做的一件事情,包括供應鏈的專業(yè)化,因為儲能現(xiàn)在作為一個獨立的萬億級的賽道不需要繼續(xù)依托于動力電池的賽道往前走,他可以有自己獨立的發(fā)展方向,產(chǎn)生自己獨立的供應鏈體系。下面再來看一下剛才提到的高壓電池包,上一代的比亞迪的產(chǎn)品電池包做到了 360V,事實上內(nèi)部的電芯就是這樣排布的,比亞迪的電芯和其他廠家的電芯長的不太一樣,所以他可以這樣一層一層的累起來,可以進行這樣的排布。當然他的電芯體積或者系統(tǒng)如果與 20 尺集裝箱來比的話,電芯只占系統(tǒng)的 21.4%,可以看到我們目前從電芯層級,從化學體系上提高他的能量密度的必要性沒有那么高,所以在我們新一代的魔方系統(tǒng)上我們基于刀片電池打造了 1500V 多電池包設計,當然可以看到電芯體積從 21.4%的占比提升到了 33%,需要進一步提升占比,才有往進一步的去將本,進一步的讓客戶買到的是能量而不是服務于能量的這些設備。當然同步也可以實現(xiàn)他的 Capex 和 Opex 更進一步的優(yōu)化。最后就是智能制造,剛剛說到了要求的是全地形、全場景、全氣侯并且還有個性化,并且在極短時間內(nèi)要進行交付,有時候運到西藏,在冬天 12 月或者過年的期間要并網(wǎng),所以這個時候再把運輸時間刨去,給生產(chǎn)和制造的時間就很短,這個時候傳統(tǒng)的半自動化線甚至手工化線是幾乎不可能完成一個大的訂單交付量的,因此我們必須要有一個智能化的自動化的制造產(chǎn)線來實現(xiàn)這樣的一個生產(chǎn)制造,來滿足目前的這樣一個市場的需求。當然這樣的產(chǎn)線也要針對不同的環(huán)境開發(fā)不同的氣侯適應包,地形適應包來實現(xiàn)自動化產(chǎn)線不停線,可以做到無縫的銜接。最后,數(shù)字化助力智慧儲能,現(xiàn)在在工商業(yè)儲能這一點提的多一些,就是他的運營很分散,運維是各個業(yè)主包括集成商以及分包商很頭疼的事情,實際上在大儲能完全自動化運營的需求并不高,這一點主要是針對工商業(yè)。第一,他的資產(chǎn)管理,安全預警,遠程運維以及智慧的運營何以讓我們整個業(yè)主的運營成本有一個很好的降低,有一個很大程度的降低。最后,展望未來,首先我們一直認為集裝箱的儲能產(chǎn)品事實上是 08 年當時因為單個的項目就是一個 MWh,兩個 MWh,十 MWh 已經(jīng)是很大的項目,所以兩三個集裝箱運過去是最方便的解決方案。但是目前儲能電站整個規(guī)模在 GWh量級,在國內(nèi)和海外已經(jīng)有很多,百 GWh 的時候,集裝箱是不是一個最優(yōu)的解決方案?我們覺得應該要跳出集裝箱嘗試更多的可能性。第二要立足整個電站思維,如果維持在一個集裝箱內(nèi)部做這些設計,事實上是脫離了整個電站設計場景的,我們要有一個電站的思維,從電站的角度來看怎么為業(yè)主省錢,怎么樣讓業(yè)主更好的運維,怎么讓他做到更安全。第三就是要挑戰(zhàn)間歇性,目前來說更多是長時儲能,用氫來做,鋰電池由于目前的自放電的影響可能更多時候認為他是不具備挑戰(zhàn)間歇性儲能的,最多現(xiàn)在做到 8 小時、10 小時這樣晝夜間歇性還可以,但是如果跨周期、跨季節(jié)的儲能目前鋰電池不具備這個能力,但是作為鋰電人我們覺得還是要挑戰(zhàn),因為鋰電畢竟從 91 年商業(yè)化到目前還是一個很年輕的產(chǎn)品,所以他還是具備無限的可能性。最后就是擁抱新技術,作為鋰電人我們要對標整個大儲能產(chǎn)業(yè),并不是廠家之間的競爭,我們更多的可能要面對氫產(chǎn)業(yè),面對液流電池,面對其他各種各樣的儲能形式,如何把鋰電的儲能做到更大?以上就是我的演講內(nèi)容,謝謝大家。李瓊慧下面有請長興太湖能谷科技有限公司研發(fā)中心副總裁周群博士,他演講的題目是:大型儲能系統(tǒng)賦能虛擬電廠。周群:各位專家,各位同仁早上好!我今天要匯報的題目是:大型儲能電站系統(tǒng)賦能虛擬電廠。報告分兩部分,第一部分就是我們對于虛擬電廠的一些基本的思考,主要是理論方面的,第二部分主要是向大家介紹一下太湖能谷在建設大型儲能電站方面的一些基本的解決方案。所有的新能源以及儲能都是基于在 3060 這個大背景下面的,我們現(xiàn)在主要的新能源也好,儲能也好,主要是為了解決一個碳排放的問題,建設更多的新能源帶來的波動性、不穩(wěn)定性這是我們要面臨的一個問題。就我們國家來說,能源分布是很不均勻的,集中用能的地方他的能源相對來說又是緊缺的地方,所以儲能、虛擬電廠最終就是為了面對這些問題而產(chǎn)生的。作為傳統(tǒng)能源主要的問題就是排放的問題,解決二氧化碳問題我們有了新的能源,新能源問題帶來了他能夠?qū)φ麄€電網(wǎng)的友好型降低了,波動性強,打破供需平衡,惡化電網(wǎng)的穩(wěn)定性,這是隨著新能源的裝機容量越來越大他的問題就越來越顯現(xiàn)。如果說對整個新能源的處理不當?shù)脑?,會造成大量的棄光棄風。另外一個方面就是負荷,作為一個虛擬電廠負荷也是一個重要的組成部分,負荷側(cè)的調(diào)節(jié)能力非常有限,如果說從一個生活的角度來講,我們有一些所謂的可調(diào)負荷,比如說空調(diào)溫度的變化以及民用電的一些燈光方面的控制是可以做到,但是對工業(yè)來說如果你要做到非常靈活的可調(diào)電源會涉及到很多具體工業(yè)上面的一些具體工藝過程,有時候是很難做到一些柔性的調(diào)節(jié)的。另外就是靈活性的電源,隨著新能源汽車的普及越來越多,他本身也是可以做靈活調(diào)節(jié),不管怎么說,V2G 這方面的實踐現(xiàn)在相對比較少,而且初步實踐也面臨一些問題,包括用戶配合程度以及整個系統(tǒng)的復雜性的問題,也是需要解決的。隨著系統(tǒng)里頭如果我們加入一個儲能的環(huán)節(jié)的話,整個問題的嚴重性就會大大降低。因為大家知道儲能本身既可以把他看作是一個電源,同時也可以把他看作是一個負荷,所以說他可以在一個源和負荷之間兩頭起橋梁的作用,如果在一個虛擬電廠的系統(tǒng)里頭有足夠量的儲能存在的話,他整個運行情況以及電能量的調(diào)節(jié)的靈活度會大大提高,而且造成的技術負擔也會明顯的減輕。通過這樣一個分布式能源+儲能+可調(diào)負荷,我們就構建了虛擬電廠,圖的左側(cè)就是局部的聚合成為的虛擬電廠,這個虛擬電廠可以在本質(zhì)上把他看作就是一個發(fā)電企業(yè),對整個電網(wǎng)是有貢獻的,能夠輸出電能量,能夠給用戶提供電力。虛擬電廠完全等效于可以看作是一個傳統(tǒng)電廠的功能,這是沒有區(qū)別的,同時可以參與電力交易,同時他的運行也是受電網(wǎng)約束的。虛擬電廠有他的主要優(yōu)勢,主要都羅列在這個地方。他主要是具有非常大的靈活性,另外就是虛擬電廠是建設成本相對比較低的這樣一個項目,因為同樣來說按照一般的測算,大概建設相同規(guī)模的虛擬電廠只要 1/8 的投入就可以起到一個同樣的傳統(tǒng)電廠的發(fā)電能力。我們國家對虛擬電廠的政策方面現(xiàn)在支持的力度越來越大,在兩個多月前發(fā)布了一個《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則》,明確提出了關于虛擬電廠經(jīng)營以及怎么樣參與這些細則,所以虛擬電廠現(xiàn)在已經(jīng)從醞釀期以及試驗期,現(xiàn)在已經(jīng)可以進入一個具體實施以及大規(guī)模建設時代的來臨。下面談一下在虛擬電廠里頭儲能系統(tǒng)到底有一個什么樣的作用或者是儲能系統(tǒng)在虛擬電廠當中具體扮演一個什么角色,具體可以怎么樣的運行。對于虛擬電廠來說就是智能的電能量管理的一個體系,在這里頭涉及到兩塊,一個是怎么樣的電能量的優(yōu)化,還有一個部分就是利益的合理分配,面臨這兩大課題。解決這兩大課題主要是靠一些已經(jīng)現(xiàn)有的正在研究或者已經(jīng)研究出 來的一些算法,具體不展開。主要要解決的問題,首先就是算法如果能夠得到有效運行的話,首先這個算法參數(shù)輸入的問題要解決,所以我們現(xiàn)在有一個參數(shù)預測的前提,比如說對于風力發(fā)電、光伏發(fā)電怎么樣預測未來一段時間里頭電力出力的問題,因為這些新能源很多情況和天氣情況相關的,所以我們需要有一套有效的預測方式來預測他的這些電源出力的情況。下一步就是需要優(yōu)化調(diào)度策略進行部署,最后就是進行利益分配,在利益分配上面也需要引入一些類似于博弈論基礎框架下的一些算法。這個算法的角度來講,具體怎么部署,他有些不同的部署方式,可以部署成集中式的,也可以部署成全分布式的,作為中間的狀態(tài),作為一個中庸的安排也可以做出框架式的儲存式安排,具體怎么樣的框架以及運用什么樣的算法完全取決于虛擬電廠內(nèi)部的結構以及儲能占比成分的多少來決定的。同時采用哪些算法還要考慮到怎么去把具體的運行的環(huán)境來進行規(guī)劃,如果只考慮平均分配或者平均狀態(tài)的東西可以用一些隨機優(yōu)化的算法。但是作為具體的一個項目以及虛擬電廠實施還需要考慮到一些極端情況,怎么處理一些極端情況,魯棒優(yōu)化這種算法就在這種極端狀況的情況下有自己的優(yōu)勢??蚣芊诸愐灿幸恍┱壑械霓k法,所以考慮到兩端的極端的情況或者平均的情況,兩端都要照顧到的話,也許用這個模糊集優(yōu)化的技術更合適一些。儲能在虛擬電廠內(nèi)部的作用,基本上就是起到壓艙石的作用,儲能對電能量的調(diào)節(jié)有相當大的靈活性,隨著規(guī)模越來越大,靈活性就非常的大,如果我們在一些其他的發(fā)電側(cè)、分布式電源以及負荷調(diào)節(jié)出現(xiàn)問題的話,這個時候儲能的靈活性就會起到?jīng)Q定性的作用。相對來說在整個體系里頭,通過上述的分析,儲能是在整個虛擬電廠里頭他的靈活性最大的這么一個基本結論。下面我舉兩個例子,儲能在一個虛擬電廠系統(tǒng)里頭,在經(jīng)濟收益上起到一個什么作用。我這邊舉了一個例子,有很多人也做過研究,雖然這方面的研究并不是非常多,這兩個例子說明比如說在一個體系里頭,儲能的裝機容量是 1.5MWh,相對風機、光伏以及其他的都比他大,但是就在儲能的裝機容量并不是顯得最大,而且相對比較小的情況下,他的收益比例是和其他的成分收益比例是基本相似的,也就是儲能在收益的情況下他的能力更強。另外一個例子,比如一個系統(tǒng)里頭儲能的功率容量大概 1MWh,而其他的電源成分里面主要是大概要比他到 10 倍甚至 20 倍,就是在這樣一個裝機容量差距情況下儲能依然能夠獲得比例相當?shù)氖找妫@是通過虛擬 電廠系統(tǒng)里頭仿真模擬得出來的結論。儲能電站到底做多大才能夠起到作用?基本結論就是這樣的,越大調(diào)解能力越高,沒有錯,但是大了以后這個儲能電站作為在整個虛擬電廠內(nèi)部里頭的邊際效益會下降,因為他最后產(chǎn)生了很多剩余容量,這些剩余容量沒有辦法在整個虛擬電廠運作當中起到應有的作用,這些剩余容量的產(chǎn)生,但是他的底線是可以作為一個獨立儲能電站還是可以起到他原來的那部分作用,雖然他對虛擬電廠的貢獻邊際效益是下降了。所以在考慮到建設配比多少大的容量,儲能在虛擬電廠里頭他確實是有一個量的問題。但是從經(jīng)濟角度來講,基本結論是這樣子,就是說就算是儲能電站的剩余容量的產(chǎn)生,這部分剩余容量依然可以通過獨立儲能的運作方式峰谷套利,比如說在用戶側(cè)還是能夠得到他應有的收益。下面說一下太湖能谷怎么樣建設大型儲能電站的一些基本的解決方案。太湖能谷是和大家走了一條不太相同的技術路線,我們采用的是鉛炭電池,這是一個本質(zhì)安全的電池,在消防這些問題上基本上是不需要做過多考慮的,同時他也是一個非常經(jīng)濟的一個解決方案,度電成本大約在兩毛五左右,對比鋰電、鈉電這些數(shù)據(jù),這個數(shù)據(jù)稍微偏老,前灘電池系統(tǒng)具備四個特性,安全性、經(jīng)濟性、可復制性以及環(huán)保性,可復制性也就是說原材料可以 99%以上是可以回收的,所以他可以進入到一個完整的循環(huán)經(jīng)濟體系里頭。另外一個角度,從材料的資源豐富程度鉛資源相對于鋰資源在我們國家是要豐富很多,我們不要太過度擔心將來大規(guī)模發(fā)展儲能以后材料的資源問題。這是太湖能谷基本的運作方式,我們除了考慮用技術方法解決安全性、經(jīng)濟性以后,同時我們對于鉛電池的產(chǎn)業(yè)鏈進行全產(chǎn)業(yè)鏈的布局,主要是為了解決成本的問題,同時我們太湖能谷整個電站的基本運行方式叫做全生命周期管理,通過電站的建設以及電站的智能運營、運維方式,把這個電站從建設早期一直維護到整個生命周期。這是太湖能谷電站應用場景的分布,基本上可以覆蓋任何的應用場景,可以進行用戶側(cè)、發(fā)電側(cè)、網(wǎng)側(cè)、大規(guī)模、小規(guī)模都是可以適用的。最后重點講一下,也就是說成本問題,太湖能谷通過自己的努力以及對將來的一些規(guī)劃,通過在技術上以及原料規(guī)模上,以及通過技術提高電池的循環(huán)次數(shù)這些方面,最后我們的目標是要在 26 年的時候達到 1 毛錢的度電成本,這個度電成本代表什么意思?就是說和目前的抽水蓄能是相當?shù)乃剑瑥谋举|(zhì)上可以解決大型儲能應用難的問題。因為我們的理解儲能他不是一個奢侈品,他是一個必需品,而且是從各方面,價格方面以及技術應用方面越親民越落地是越好的。簡單介紹一下,太湖能谷的技術當然不僅限于應用在鉛炭電池上,同時他是一個普世性的體系,可以用在鋰電、鈉電以及其他的電化學體系都是可以適用的。下面具體舉幾個例子,這是太湖能谷今年介紹的以鉛炭電池為核心的這樣一個大型儲能電站,能量是 1.06GWh,在和平鎮(zhèn),同時又是一個共享儲能,所以我們?nèi)×艘粋€名字叫“和平共儲”,理念就是我們打破了傳統(tǒng)的鋰電池或者其他電池的方式,就是用集裝箱作為容器的方式,我們把它建成一個大型的建筑,我們叫“棧房式儲能”,模塊就是密集堆疊在房子里面,他的好處就是說本身如果解決了承重的問題以后,我們可以向第三維度發(fā)展,這樣的話彌補了鉛酸電池相對來說能量密度不足的問題,所以說建設電能量是沒有具體差別的,甚至有時候是更高一些。這邊是我們對棧房式未來的一些規(guī)劃,有的項目在進行,有的項目還在設計當中,所以整個體量是非常大的,而且建設成這樣的電站作為一個核心的元素,對未來的建設虛擬電廠是會起到?jīng)Q定性的作用。以上是我的匯報,謝謝大家。李瓊慧:謝謝周博士的精彩分享,非常值得期待。下面有請:趙亮亮 /特變電工新疆新能源股份有限公司儲能產(chǎn)品線總經(jīng)理主題:基于組串液冷單柜集成的全場景儲能系統(tǒng)解決方案。趙亮亮:針對于當前儲能的發(fā)展,特別是現(xiàn)在儲能的裝機量逐漸提升的情況下,在電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)和用戶側(cè)都有快速的發(fā)展。像獨立儲能也 是今年重點發(fā)展的一個傾向。針對于當前儲能的應用場景,利用率低,還有 LCOS 高,是當前遇到的一個比較大的問題。在電網(wǎng)側(cè)、發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)里面平均的利用率基本上是低于 12.2%的,如何解決當前的這樣一個問題,同時如何降低 LCOS,是我們解決方案針對當前的問題提出的一個系統(tǒng)的全場景應用按。如何解決儲能利用率低的問題,第一個就是政策驅(qū)動,第二個是電動的調(diào)度保證,同時還有 EMS 的輔助交易,另外就是質(zhì)量,保證儲能在真正的應用場景里面保證全場景的穩(wěn)定性。我們目前來說 LCOS 是電站投資建設全生命周期考量的一個非常重要的部分,這里面如何降低 LCOS,我們分了四個部分。第一,度電成本,還有各影響因素的占比,還有多維度的降本,合理的方案分配可以降低 LCOS。這里面介紹一下我們企業(yè),特變電工也是以至于專注于新能源投資建設運維開發(fā)以及設備的研發(fā)制造,這是我們針對于儲能的一個積累,在 2020 年在離網(wǎng)系統(tǒng)里已經(jīng)開始做了,15 年我們建設了最大的光儲電站。15 年到 17 年我們也是在做國家 863 的課題,包括我們相應的儲能變流器的研制。到現(xiàn)在為止我們新一代組串式 PCS 加液冷單柜的產(chǎn)品已經(jīng)在項目上實現(xiàn)應用,同時也是批量的開始供貨。這是電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)的一些案例。這里介紹一下組串式液冷單柜的解決方案,首先是降低增效,使放電容量提升 7%,初始超配減少 37%,壽命延長 20%,功耗降低 25%,功率密度提升 47%,占地減少 15%,這也是我們針對于當前儲能電站應用的一些客觀問題做的一個方案的設計。這 里面也對于后期減化運 維提出了新的概念,同 時對于提高可用率實現(xiàn)PCS+液冷的防護,下面我會介紹。降本增效,降低 LCOS,從這方面來說,組串式系統(tǒng)主要針對的是單個電池柜單個 PCS 進行相應的單側(cè)的管理,在這方面因為 LCOS 本身的測量,包括計算誤差目前來說國內(nèi)基本上是 5%,在大的循環(huán)狀態(tài)下特別是三充三放以上,LCOS各個簇之間相對來說這個誤差就更大,我們電站有實測的話,基本上最大可以到35%以上,如果簇和簇之間差距這么大,把各簇并聯(lián)起來采用集中式的 PCS 充放必然會有相應的簇在不同效用的情況下是充電充不滿放電放不完的情況,這是客觀存在的。采用我們這種組串式單柜的充放電形式可以使我們這個管理精度達到簇,使我們的放電容量提升至少 7%,我剛才說到我們電站里面測算提升 35%也是可能的。針對于百兆瓦計算通過發(fā)電量計算我們做了一個精密測算,這也是這也是比較保守的算法,同時采用當前這樣一個電池集中式和組串的對比,電池的超配比也會下降 6.348%。延長壽命,提高功耗也是降低 LCOS 比較大的一個問題。剛才前面的同仁也介紹了,針對于這樣一個溫度對于全生命周期的儲能的壽命影響,我們這是實測之后,剛剛?cè)鹌值耐乱舱f他們能夠做到 2 度以內(nèi),但是整個儲能系統(tǒng)單個集裝箱最高點和最低點其實溫差的話考量的不僅是在正常運行的 25 度或者 30 度,我們考量的溫差范圍是從零下 40 度到 60 度的整體考量,在這個范圍內(nèi)如何做到溫差依然保證在 3 度以內(nèi),這個我們做了非常多的努力和設計,也是給各位做一個相應的承諾,在溫度這塊我們也會做全范圍的溫差保證。能量密度的提升,占地面積的減小,這是對比當前風冷系統(tǒng)做的提升,液冷單柜最主要是靈活,針對不同的場景可以做相應的布局。這是系統(tǒng)溫差針對于當前 PCS 的仿真和 PACK 仿真做的一個相應的剖面。這是組串式系統(tǒng)的收益率的一個對比,相比于當前的集中式的方案,我們這個 LCOS 可以降低 20%,這是根據(jù)整體的測算結果出來的。減化運維,這也是當前方案比較突出的一個點,大家都知道儲能運維時間根據(jù)現(xiàn)在電站的壽命設計一般是 20 年或者 25 年,我們儲能電芯即便是易充易放壽命也不會達到這么長時間,后期必然會面臨電芯的增補或者是替換,采用這種液冷單柜的形式可以很好在后期快速單柜和單批次以進行增補或者替換。這是我們布局靈活相應的一個體現(xiàn),針對與一些山地或者是應用場景不規(guī)則的地方,特別是電站已經(jīng)設計好,后面再增加儲能的時候我們也遇到相應的一些工程做相應的設計。提高可用率也是我們降低 LCOS 非常重要的一點,針對于當前一個安全設計,我們現(xiàn)在的很多應用場景用的都是集裝箱式的儲能,我們采用液冷單柜的 PCS,實現(xiàn)了電氣物理雙隔離,首先在電氣隔離方面,把簇和簇之間的并聯(lián)取消掉,這樣的話直流電流相對來說就會減小。在拉弧,包括直流開關斷不了的情況,我們當前設計方案里面就不會出現(xiàn)。另外就是物理隔離,我們每個單柜設計的防火是在 1.5 小時以上,針對于這樣的話,并且每個 PACK 和柜子里面都設計了相應的消防設計,即便是在極端情況下,一個柜子發(fā)生了熱失控,即便是在起火狀態(tài)下也不會影響周圍柜子的設計。這是 Pack 級的消防,針對于當前單個 Pack 我們設計的多次噴灑,重復消防,并且在這樣一個側(cè)點布局以及整體的簇級的消防設計上面都做了多極的保障。同時我們拿著這個柜子做了消防的實驗,把整個柜子點燃做了整體的消防測試,然后過一段時間我們也會做測試的發(fā)布,跟各位領導做一個匯報。這是我們針對于里面的軟硬件的防護多級保護的設計。后面是我們針對于智能預警,這塊是我們投入比較大的一塊,單個集裝箱和單個方陣或者單個柜子,特別是現(xiàn)在單個方陣容量已經(jīng)達到 6.7MWh 以上,現(xiàn)在各家在設計 10MWh 以上的方陣,這里面的電芯數(shù)量達到 7000 以上,相對來說數(shù)據(jù)量包括有效的數(shù)據(jù)量保守的話也在十萬個以上,這么大的數(shù)據(jù)量在后期如何做邊緣和本地以及云端的運維,是當前一個比較大的問題。針對于數(shù)據(jù)清洗和后期的智能預警我們也做了非常大的投入。這是我們在云端上面設計的一些功能。這是我們針對 LCOS 做的相應的研究,因為當前的 LCOS 確實限制了我們針對于單簇和單 PACK 的管理,后端我們也會針對現(xiàn)在的 LCOS 一個檢測精度做相應的產(chǎn)品設計和提升。這是云端的相應產(chǎn)品,我們本身在光伏里面就有相應的云端運維,儲能的話我們在同平臺做相應的大數(shù)據(jù)的預測和安全監(jiān)測,包括全生命,全產(chǎn)業(yè)鏈的管控。這是我們針對于 PCS,其實儲能回歸到本質(zhì)是我們對于電網(wǎng)的一個可調(diào)節(jié)性和穩(wěn)定性,一個真正本征的作用。這里面關鍵的就是我們?nèi)绾螌ξ覀兊碾娋W(wǎng)做好相應的一個頻率、電壓以及負荷適用性的調(diào)節(jié)。特別是在新疆現(xiàn)在我們也在做一些項目,處于電網(wǎng)末端,他的電網(wǎng)的不穩(wěn)定性,還有一些諧波對整個電網(wǎng)影響很大,如何在電網(wǎng)實現(xiàn)過程當中保證這樣一個電網(wǎng)的穩(wěn)定性和設備的穩(wěn)定性?是當前非常大的一個挑戰(zhàn)。在這塊我們把 PCS 特別是組串 PCS 做了非常多的現(xiàn)場的驗證,包括實驗以及針對不同工況極限拉到我們這樣一個設備進行相應的測試。以上就是我的匯報,非常感謝各位。李瓊慧:下面有請李明 /江蘇天合儲能有限公司儲能產(chǎn)品總監(jiān)主題:新型儲能系統(tǒng)技術發(fā)展趨勢和商業(yè)價值。李明:我的 PPT 分四個部分,分別是儲能行業(yè)的增長動力,市場表現(xiàn),關鍵要素以及天合自己的產(chǎn)品解決方案。一,關于儲能行業(yè)的增長動力。根據(jù)清華大學發(fā)布的《2023 年全球碳中和發(fā)展報告》來看,目前全國大約已經(jīng)有超過 150 個國家承諾了各自的碳中和時間點,其中我國根據(jù)習主席提出的 3060 戰(zhàn)略,我國預計將在 2060 年之前實現(xiàn)碳中和,屆時新能源將成為新型電力系統(tǒng)的主體能源,其中風電、光伏的比例大約占65%左右,但是由于風電光伏本身并不是一個可靠的發(fā)電源,因此必然需要儲能來進行能量的存儲和搬移,以此實現(xiàn)能源的高效利用。我們認為未來五年儲能行業(yè)將會迎來高速發(fā)展期,預估年復合增長率在 21.5%左右,根據(jù)市場區(qū)域來看的話,中美歐將會成為最大市場,預計 28 年占整體市場的 88%,我們認為大儲能將會長期占據(jù)儲能市場的大被,預計 28 年占整體市場的 76%,其中工商業(yè)儲能的年復合增長率達到 30%,遠高于大儲,我們認為這是由于從今年開始工商業(yè)儲能目前的核心引領模式,峰谷套利已經(jīng)具有中國的經(jīng)濟性。這里截取 2023 年 9 月份一些峰谷價差比較好的省市,并且畫出了峰谷的時間分布圖。從圖中可以看出大部分省市已經(jīng)可以實現(xiàn)一天兩充放,基于這樣的充放電策略我們可以算出平均價差,途中他們的平均價差在 0.57 到 0.95 元/kV/h,以儲能系統(tǒng)價格 1.3 元每瓦時來計算的話,他的投資回收期大約在 2.1 年到 5.7年,這樣的投資回收期已經(jīng)局部了初步的可投資性。隨著儲能賽道的越來越細化,裝機量越來越多,很多問題也隨之浮出水面。目前業(yè)界的兩大問題分別是度電成本以及安全問題,首先是度電成本可以是這樣一個公式,其中分子是有關客戶的投資,而分母是客戶能從儲能系統(tǒng)中獲得的一些能量收益,這也是為什么度電成本被稱為儲能系統(tǒng)的核心經(jīng)濟指標,因為他能夠反映投資和成本和收益之間的關系,因此如何降低度電成本是目前行業(yè)的一大重點。另外一個關于安全問題,由于鋰電儲能本身的化學性質(zhì)并不能從本質(zhì)上保證他的安全性,根據(jù)數(shù)據(jù)顯示近來年來國內(nèi)外的鋰電儲能起火事件頻發(fā),對鋰電儲能的發(fā)展造成了短期不利影響。這不僅促使了鐵鋰電池對于三元鋰電池的替換,同時也加速了大型企業(yè)對于多種技術路線的探索,比如說像液冷電池、鉛蓄電池等等?;谶@樣子的問題,天合儲能認為新時代的儲能需求可以歸結為以下三點:分別是更低的 CAPEX,更高的吞吐量以及更安全的系統(tǒng)。天合儲能就推出了我們的第二代產(chǎn)品 Elementa2,是一款 5MWh20 時的單開門的電池艙,其中 5MWh單開門 20 尺是新電池艙,我接下來會為大家進行詳細的解釋。 Elementa2 相比于一代產(chǎn)品他從電芯、Pack 以及艙方面都得到了全方位的提升。電芯方面,在保證尺寸依然是標準尺寸的情況下,能量從 280 變成 314,能量密度得到了更高的提升。同時循環(huán)壽命可以達到 10000Cls+,能量轉(zhuǎn)化效率也得到了提升,目前能夠做到 96%,并且還能夠保證在負 30 攝氏度的惡劣工況下維持 90%以上的放電深度。除此之外考慮大儲項目的交付周期較長,因此 314電芯做到存儲半年零衰減,幫助客戶消除了這方面的顧慮。 Pack 方面,Elementa2 使用全新的長 Pack 設計,得益于此能量密度大約能夠提升 20%,同時考慮到由于長 Pack 帶來一些結構性的安全問題,我們的 Pack 能夠做到抗沖擊強度高于 70Kj/平方米,并且已經(jīng)獲得我國的運輸標準測試,同時可以做到 IP67 的高防護等級,可以無懼環(huán)境影響,在多場景下進行靈活的應用。電池艙方面,得益于高集成設計以及高能量密度的電芯,Elementa2 相比于一代產(chǎn)品空間利用率再次得到提升,以一個百兆瓦時 0.5G 的項目為例,占地面積大約能夠減少 26%。除此之外我們還對他的液冷管路進行了設計,通過智能AI 監(jiān)控精細管理使得艙內(nèi)溫差小于等于 2.5 攝氏度,同時我們搭載了智能變頻液冷機組,可以降低自耗電量,以一個百兆瓦時項目為例,一天一循環(huán)的 情況下自耗電量大概能夠降低 13%左右。接下來就是關于柔性電池艙的介紹,Elementa2現(xiàn)在能夠為客戶提供三種選配方案,第一種就是集中式方案,使用的是高壓和加上集中式 PCS,這是最成熟最普遍用的方案之一。第二種按就是 DCDC 加上集中式 PCS,這種是成本最高的,但是具有三大優(yōu)點,第一可以進行簇級優(yōu)化,提升整個生命周期內(nèi)的吞吐電量。第二可以進行靈活增容,如果客戶對容量有硬性要求,客戶將可以將購買超配額投資成本分攤到整個生命周期內(nèi),而不是在項目初期就投入大的資金來購買超配額度。第三個就是可以支持直聯(lián)耦合,這個主要 是適用于光儲充場景,可以幫助客戶在各個環(huán)節(jié)儉省能量的損耗。第三個方案是一種折中的方案,使用的是組串式 PCS,他兼顧了較低的成本以及及簇級優(yōu)化的特點。以上這些都是關于產(chǎn)品本身天合嘗試從各個程度降低度電成本的方式,除此之外天合儲能還能提供自動化 Pack 機器人,幫助客戶進行快速運維,使得運維效率提升 40%左右,同時得益于 20 尺標準柜設計,同樣是一個百 MWh 項目為例,運輸成本能夠降低 100 萬左右,這些是在產(chǎn)品之外天合所做的幫助客戶降低度電成本的一些方式。至于安全方面,Elementa2 已經(jīng)做到 C5 的防火設計,意味著他能夠在一些惡劣環(huán)境,比如海邊、雪地、沙漠等環(huán)境進行穩(wěn)定運行,消防策略方面 Elementa2使用的是可燃氣體檢測+水消防+Pack 級全氟乙酮,輔助于 AI 智能預警,提前一步發(fā)現(xiàn)安全隱患,為整個系統(tǒng)的安全運行全面保駕護航。今年是工商業(yè)儲能的元年,天合儲能通樣推出了工商業(yè)儲能的產(chǎn)品,就是Potentia 藍海系列,藍海系列產(chǎn)品同樣使用的是天合自研電芯,正因此他也同樣具有高轉(zhuǎn)化效率、長壽命、高一致性、高安全等特點,目前藍海系列共有兩種型號,一種是 100kV215kV/h 的低壓版本,另外一種型號是 187kV/372kV/h 的高壓版本,這樣的話主要是為了滿足客戶對于不同電壓和不同容量的需求。藍海產(chǎn)品目前有兩大特點,第一個特點是能夠幫助客戶進行快速回本,并在生命周期內(nèi)創(chuàng)造超長收益。我們假設是在浙江地區(qū) 0.5MW/1MWh 項目計算,每天兩充兩放,客戶分成 10%的情況下,藍海系的產(chǎn)品他能夠以超長的系統(tǒng)壽命相較于普通產(chǎn)品能夠在 15 年的運行周期內(nèi)額外創(chuàng)收 50%左右,從快速回本的角度來看,天合產(chǎn)品憑借較高的系統(tǒng)壽命以及較高的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率僅需要 3—4 年就能夠?qū)㈨椖窟M行回本,而普通產(chǎn)品則需要 5—7 年。另外一方面天合儲能考慮到工商業(yè)的客戶沒有像大儲的客戶那么有專業(yè)的儲能團隊進行操作和運維,所以天合儲能能夠為工商業(yè)客戶提供從資金到產(chǎn)品到建設再到后期運維的一整套服務,其中產(chǎn)品不只包括電池柜該 BMS、EMS 到云以及到 APP 上,重點就是云平臺,因此天合儲能目前已經(jīng)擁有了自己的自研能源互聯(lián)云平臺,已經(jīng)能夠做到智能管控以及云端一體,目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)像運行調(diào)度、風險預警、數(shù)據(jù)挖掘、工單管理、全景監(jiān)控等功能。在未來該平臺將會嘗試打通用戶側(cè)、售后運維側(cè)、系統(tǒng)生產(chǎn)側(cè)等多個主體之間的數(shù)據(jù)鏈路,并輔助于深度學習、機器學習、云、大數(shù)據(jù)以及邊緣計算等技術,在保障系統(tǒng)安全運行同時為客戶創(chuàng)造額外收益??傮w而言,天合儲能圍繞經(jīng)濟高效、便捷靈活、極致安全、智能運維這四方面主攻度電成本和安全性這兩大方向,致力于為客戶帶來能夠創(chuàng)造更高價值的產(chǎn)品。謝謝大家!李瓊慧:下面有請:王宇旋 /江蘇三納科技材料有限公司總工程師主題:儲能用膠黏劑生態(tài)解決方案王宇旋:大家上午好!我的話題跟剛才的話鋒突然有轉(zhuǎn)變,是在整個生態(tài)儲能系統(tǒng)當中的其中最小一個單元的系統(tǒng),他是跟我們的熱管理及對應的結構安全相關的,所以我們在行業(yè)交流這塊更多對接的是結構安全以及熱管理這個模塊。我們是做什么的?在行業(yè)里面我們做的是界面材料,另外一種說法就是做的是膠黏劑,在行業(yè)當中十三年我們只干一件事情,就是圍繞膠黏劑,圍繞熱界面材料在深入的去研究。從目前來說,行業(yè)里面的發(fā)展從去年開始到今年的大規(guī)模的液冷方案到現(xiàn)在的電芯尺寸的改變,包括 Pack 包箱體的改變其實對我們的熱管理材料發(fā)生了很大的一個變化,所以我們最核心的這一塊就是圍繞著客戶的熱界面材料怎么用,怎么選,及怎么樣的去使用好最終方案的優(yōu)化來進行的。我們公司整個板塊除了儲能板塊圍繞現(xiàn)在的新能源、動能以及 3C、5G 通信領域服務器里面的熱界面材料進行,3060 雙碳目標,電芯已經(jīng)最高到了 320 的電芯,尺寸對應的從 52 個電芯到了現(xiàn)在的 104 個電芯,這些材料其實從最終的使用的角度來說,熱界面材料的要求也發(fā)生了變化,過去他的冷卻方式從風冷到液冷到直冷的方案,有些人說直冷方案對應的就沒有進行熱界面的膠黏劑的方案了,但是在直冷方案當中我們的密封材料整個箱體的密封,包括跟冷卻液里面的材料是不是發(fā)生腐蝕,這些密封材料都是我們整個系統(tǒng)當中需要考量的內(nèi)容。在導熱膠黏劑方面來說,剛才我很有感觸的就是比亞迪專家說的,在儲能領域當中過去基本上都是采用的是動能的方案,在儲能的供應鏈當中從規(guī)模上來可以形成儲能專用的一個生態(tài)供應鏈體系,像我們的熱界面料來說,過去的動能這塊主要集中在底盤上,整體是結構受力,膠黏劑的應用環(huán)境來說他也是比較多變的,因為車輛在不同區(qū)域行駛,他的啟動環(huán)境也是不一樣的,但是在儲能環(huán)境當中雖然剛開始部署的只有他的環(huán)境是多變的,但是在運行的過程當中還是相對穩(wěn)定的一個狀態(tài)。目前來說,技術迭代快,產(chǎn)能的增速很快,交付周期已經(jīng)達到了需要一個月進行交付,對應的行業(yè)大爆發(fā),伴隨著專業(yè)人員的缺失,所以 在我們碰到的這個行業(yè)階段基本上是市場階段產(chǎn)品返修率很高,同時我們不僅僅是要提供一塊產(chǎn)品給人家,而是怎么樣用好這款產(chǎn)品,設備頻繁出現(xiàn)故障,目前里面行業(yè)里面大多數(shù)一不小心是半個月設備的一些部件就需要檢修維護,所以這些是常見的設備出現(xiàn)的一些故障的情況,這些都是我們常見碰到的一些問題。拉絲,搞得現(xiàn)場的 5C 臟亂差,同時設備件的磨損產(chǎn)生了耗材的費用高,同時還有設備故障,磨損以后,如果不去修接下來他的混合比例,導致結果就是混合比例不一樣,也就是大家常見的 AB 膠,導致固化過程產(chǎn)生異常,固化過程一產(chǎn)生異常這時候?qū)τ谀愕恼w系統(tǒng)結構設計以及對應后期長期的老化性就產(chǎn)生了很大的一個影響。目前大多數(shù)都是這樣的問題,這些問題怎么辦?基本上設備壞了就受設備,膠有問題的我就找膠廠,在我們這個小的系統(tǒng)環(huán)節(jié)沒有站在一個最終的完成交付,從提供產(chǎn)品到最終的驗證服務,到我們的使用過程提供相關聯(lián)的生態(tài)的服務上,在行業(yè)里面沒有對應的人員站出來去思考這個問題。我舉一個剛才說的行業(yè)里面前期的在 52 個電芯 Pack 包里面進行性能充值,就是圍繞著產(chǎn)品最終的使用關鍵性能來說,他的固化環(huán)境,相當于就是說我們是怎么樣思考這個問題的,我們來放松一下心情。產(chǎn)線基本上布局在有空調(diào)或者恒溫環(huán)境當中,基本上三分鐘一個 Pack 包,有些做的比較快的也還要兩分多鐘這樣一個配速,為什么會考慮這些?就是要考慮設備的負荷以及對應我們產(chǎn)品的負荷。舉一個例子,在這里的負荷相當于我們?nèi)梭w的血液,如果人體的血壓比較粘稠,這個時候心臟的負荷就很大,也就意味著設備是不斷的需要加壓才能滿足這樣一個產(chǎn)線配速。對應的這一塊來說,當然是可以通過設備解決,也可以通過我們的教練機來解決,最終是綜合調(diào)試。整體運輸過程當中伴隨著顛簸,結構上在方案當中就產(chǎn)生了一個分歧,因為有些人說既然跟功能不一樣,大不承受結構應力我完全左右力都不需要,但是實際上在這個環(huán)節(jié),包括有些很多做出口的他需要承受沖擊測試,這個時候還是要維持一定的膠的強度。還有就是恒溫,導熱膠承受靜態(tài)應力,傳導熱量。還有一個就是導熱,保護電芯,電絕緣,第二個是圍繞著阻燃以及對應的電氣性能要能夠達標,第三塊才到了導熱要達到什么樣的要求,在儲能這個領域當中,電芯的容量越來越大,做了 320,還有對應的 Pack包的尺寸越來越高,首先要考量的就是導熱及電氣性能、阻燃性能,既然不承受結構強度,結構受力的情況就要弱化。基于這樣的一個基本的應用考量,我們開始思考解決方案,這些是分析過程,圍繞這塊來說,基本上這個點的應用解決方案,主要是有五種的解決方案,對應的從膠粘的工藝有兩種,包括導熱墊片各有各的問題,這些問題最終的是需要比較比較創(chuàng)新性的解決方向才能力解決問題,我們這塊是基于動能的結構的優(yōu)化,而非是全盤的使用跟我們行業(yè)比較密切不相關的例如 3C 這些方案引入進來。其實我們在考量我們系統(tǒng)解決方案的時候我們也在考慮我們整個生態(tài)制造過程當中哪些是核心,并且我們怎么樣深入進去,我們的導熱界面材料他的整個構成體系當中 60%—80%都是靠上游,里面的 80%甚至 90%,在上游的對他的系統(tǒng)的了解是我們解決這個問題的核心關鍵。因此在對應導熱材料形貌的整理,說白了有點像我們做菜一樣,就是選擇怎樣的一個品類,怎樣去切割它,怎么樣去炒,這些工藝納入到我們解決這個問題的小系統(tǒng)當中去。這是我們最終提供的方案,不管是從結構粘接到可拆卸的中等強度的方案,接下來 104 個電芯還是要維持結構的這個方案,到可拆卸的方案,到一些通用3C 電子的方案,到我們的邊框的密封,我們的創(chuàng)新性的提出這塊使用 MS 的密封膠。同時剛才說到膠是一方面,我們怎么樣用好這個膠?對應的設備方案是怎樣的,跟其他的設備網(wǎng)安我們能夠解決剛才的問題嗎,這些是我們提供的對應的設備方案及支撐起來的一些專利。整個圍繞客戶的高效施工,準確施工,圍繞著他的安全進行問題的解決。這是點膠情況,可以很連續(xù)的,大容量,一個電池包大概兩分鐘就可以處理完。這是另外一種大口徑的。從我們自身來說,圍繞上游我們關鍵的原材料到我們自己關鍵的工藝,到怎么樣給客戶施工,到最終的應用優(yōu)化,像剛才的 Pack 包里面的用膠量,從原來的 1.5 到 2,我們怎么樣把它實現(xiàn)到 0.5 到 1,這樣的話可以提高熱導效率,降低溫度,同時可以減少材料的使用量,降低成本。同時對于整個生產(chǎn)綜合的效應可以起到一個完整的解決方案。對這塊的交流,大家有興趣可以到我們的展臺,我們的展臺在 E1670,謝謝大家。李瓊慧:下面有請:文宇良博士 /中車株洲所綜合能源事業(yè)部副總經(jīng)理主題:靈動智效儲能系統(tǒng)。文宇良:首先是背景介紹,以及儲能面臨的一些問題。再介紹一下我們認為儲能大的環(huán)境下面臨的一些問題,有幾個點。針對這些問題再做一些產(chǎn)品的規(guī)劃,我今年帶來兩款產(chǎn)品,第一個是比較火的 314 大電芯的儲能系統(tǒng),我們叫 5.X 的平臺,第二個產(chǎn)品就是高壓級聯(lián)的產(chǎn)品,這是第二塊內(nèi)容,第三個就是公司大概的簡介。首先,背景。必須要加強建設以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),為什么?因為碳排太嚴重了。第二,儲能是新型電力系統(tǒng)發(fā)展的基石。當然也有不同的看法,認為儲能可能不是新型電力系統(tǒng)發(fā)展的基石,認為構網(wǎng)型儲能才是新能源發(fā)展的基石,這是最新的一些認識,新疆、西藏實際上招標的過程中已經(jīng)提出了構網(wǎng)儲能的一些要求。有了一個大的底層邏輯,我們國家也出臺了這些政策,什么政策?就是要推動多時間尺度新型或者多元的儲能系統(tǒng),這也是根據(jù)實際的電網(wǎng)需求來的。整個電網(wǎng)的需求也不僅僅是調(diào)峰、一次調(diào)頻、二次調(diào)頻的需求,還包括更長時間尺度的儲能需求,所以在國家層面一直是推薦多元的儲能系統(tǒng)的發(fā)展。多種儲能形式,在大的環(huán)境下都是有自己的特殊的應用場景,有特殊的優(yōu)勢,比如調(diào)頻的話我們認為電容、飛輪更有優(yōu)勢一些,如果是更長時間尺度,壓縮空氣可能更有優(yōu)勢,在更長時間的尺度,比如季節(jié)、年份這樣的 一個時間尺度,我們感覺氫可能是未來的一個發(fā)展方向。但是實際情況是什么情況?雖然說國家鼓勵多元尺寸的發(fā)展,但是市場反應情況下,我們做了一個統(tǒng)計,今年 94%以上的儲能系統(tǒng)都是以鋰離子電池為主,所以下面我介紹的情況都是以鋰離子電池為主做介紹。鋰離子電池儲能發(fā)展這么好,是不是就是說市場非常成熟了,技術非常成熟,沒有任何隱憂?也不是,第一個就是關注儲能的問題就是安全,安全也是整個儲能行業(yè)最關注的一個問題。今年以來行業(yè)內(nèi)也發(fā)生了很多儲能電站安全事故,當然這個東西大家都比較謹慎,控制了一些輿論,實際上行業(yè)內(nèi)人都知道。這個地方我們做了一個統(tǒng)計,全球認為儲能電站事故發(fā)生了 70 多起,韓國更多一點,美國其次,為什么韓國多?跟他的儲能路線選擇有關。韓國是選擇三元里電池,雖然功率密度高,但是實際上相比于磷酸鐵鋰本質(zhì)上就是安全性要差一些,所以故障率、事故率更多一些。我很慶幸我們國內(nèi)儲能行業(yè)選擇了磷酸鐵鋰的技術路線,起碼在大的層面上保證了我們國家儲能事業(yè)的發(fā)展。第二,儲能電站壽命的問題,很多電池廠商都在宣傳說他們的電池壽命達到7000 次 8000 次甚至 1 萬次的特性,但是我們發(fā)現(xiàn)我們做項目工程的時候,跟業(yè)主簽合同的時候最多是 5000—6000 次,所以這之間一個巨大的差異,起碼有兩三千次,這個地方就體現(xiàn)了系統(tǒng)集成商的價值。大家也知道儲能市場現(xiàn)在基本上就是低價競爭的惡劣環(huán)境,卷的非常厲害,可能更多的業(yè)主沒有太把心思花在儲能電站的效率以及更長時間尺度的追求上。我們這邊做了一個統(tǒng)計,我們以一個儲能電站 83%為基準,如果這個儲能電站效率能夠達到 86%,以 200MWh 十年運營期為計算的話,全生命周期可以節(jié)省 2000多萬的費用,如果儲能電站能夠達到 91%的效率,十年下來 200MWh 的電站能夠節(jié)省將近 6000 萬的電費。大家可以想想儲能電站 200MWh 按照現(xiàn)在的投資規(guī)??赡懿坏?2 個億的規(guī)模,十年運行下來就可以節(jié)省 6000 多萬,這是多么大的一筆收益,所以這個效率對我們的儲能電站,對我們客戶能創(chuàng)造很高的價值,我覺得應該值得關注。運維的挑戰(zhàn),因為大家知道儲能電站從一幾年就開始陸續(xù)有很多的業(yè)主和很多客戶推出了儲能的產(chǎn)品,爆發(fā)是從 2021 年開始的,這個行業(yè)發(fā)展太快,包括人才的儲備,包括技術儲備在運營這塊起碼是一個很大的空白。怎么樣做到儲能電站盡量少的人工的投入,做到無人值守有人值班這樣一個情況?智能運維就成了一個重大的挑戰(zhàn)。第五個挑戰(zhàn),剛才友商推出了一個大組串,就像光伏一樣,我們現(xiàn)在儲能產(chǎn)品基本長都是多處并聯(lián),變流器的方案,我們叫低壓集中式儲能,這里有很多的問題,這么多電池并聯(lián),隨著時間的運行,電池的木桶效應就會出現(xiàn),整個電站充放電深度會大大受到影響,整個容量會大大受到影響,我覺得這是行業(yè)的一個隱憂。相應的怎么去解決這個問題?大家認為像光伏一樣,搞組串式的 PCS,做成一簇一管理,也有很多技術路線,包括小組串也有高集電的方式,哪種是未來的發(fā)展方向,我下面會講。前面就是基于我們的一些認識對行業(yè)內(nèi)的挑戰(zhàn)做了一些分析,不一定對,拋磚引玉。二,介紹中車儲能解決方案介紹。會帶來兩款最新的產(chǎn)品推薦給大家,在推介產(chǎn)品之前也要分析一下我們的儲能有挑戰(zhàn),但是方向怎么發(fā)展?有兩個坐標,橫坐標我們認為首先拓撲結構的創(chuàng)新,更加精細化管理,做到一簇一管理,解決安全、效率低、壽命短等痛點問題。第二個就是質(zhì)量、體積能量密度進一步提升,從 3 兆瓦提升到 5 兆瓦,現(xiàn)在打出的 10 兆瓦的概念,有了這樣一個基本判斷,我們中車也做了一個產(chǎn)品譜系的規(guī)劃。第一個就是叫中車儲能 CESS1.0 系統(tǒng),這也是我們大批量出貨的一個系統(tǒng),基于 2.8 這樣一個電芯做的風冷、液冷的系統(tǒng)平臺,現(xiàn)在大量出貨,我們叫 3.0X,我們也有工商側(cè)儲能的一些產(chǎn)品。我們推出來 CES 武氏 2.0 系統(tǒng),我們叫 5.XMW集中+組串一體的產(chǎn)品,同時也有特殊應用場景,隨著發(fā)展特殊場景越來越多,比如高海拔 4000 米到 5000 米,甚至一些深遠海的應用,我們叫做遠海適應海洋環(huán)境的儲能系統(tǒng),未來這個儲能系統(tǒng)會朝著智能化的方向去發(fā)展。有了這樣一個產(chǎn)品譜系,隆重給大家介紹一下中車最新的一個全新一代的5.X 液冷儲能系統(tǒng)解決方案 CESS2.0,具有更安全、更高效、更智能的特點。有什么 特 點? 首先 是 更高 效, 原 先 280 這 個電 芯 相同 的 20 尺 標準 箱只 能達 到3.72MWh 的能量,基于 314 電芯同樣的標準 20 尺艙可以做到 5.16MWh 能量密度大概提升了 30%。以 200MWh 的儲能電站為例,如果用傳統(tǒng)的 280,3.45MW/h 的方案可能需要 30 臺變壓器,60 臺集裝箱,如果采用最新的 5.X 的平臺我們大概只需要 20臺變壓器,40 臺的電池艙,設備減小 30%,占地減少 30%,運輸成本降低 20%,整個項目建設成本降低 15%,我們覺得能夠給用戶帶來巨大的一個價值。功率密度,相同的 20 艙原先 3MWh 做到 5MWh,有人會問你,你的輔助功耗是不是大大提高了,你的能效密度和降能效是不是大大提升?不是,我們也做了很多降低輔助功耗的一些工作,比如熱管理,包括變頻的控溫,輔助功耗的降低。達到什么效果?就是相同的 20 尺箱,能量密度提升了,輔助功耗還降低了10%。更高效,我們中車有我們自主的 IGBT,交流側(cè)這塊有自主的產(chǎn)品,包括從IGBT 到變流器到基于自己的變流器可以降低交流側(cè)的一個效率,提高整個系統(tǒng)的效率。更安全,這是我們系統(tǒng)集成商應該做的工作,首先是液冷 Pack 隔離防護設計包括液冷系統(tǒng)水電分離,包括電池艙的功能分區(qū)包括 電氣強弱分離。我們也有金字塔式智能消防體積,一級控制,兩級探測,三級報警, 4S 級消防,我們的消防是通過 Pack 級探測、Pack 消防這樣一個程度。我們中車也有自主的智能 BMS,我們自主 BMS 跟 SO 的誤差可以小 3%,LCOS可以小到 4%,做到行業(yè)領先的水平。整個電站的智能運維也是落在我們這個 EMS運維的平臺和系統(tǒng)上,我們也在打造云—邊—端系統(tǒng)架構,解決整個電站中遇到的問題。第二個要推出的就是 35kV 高壓級聯(lián)式儲能系統(tǒng)平臺,特點有哪些?效率高,一般的儲能電站效率可以達到 86%左右,但是我們這個可以達到 91%,甚至好一點的可以達到 92%,以 200MWh 電站十年運營周期為計算,可以節(jié)省 6000 多萬的電費。還有高安全、高收益,電網(wǎng)芯更友好。為什么高壓級聯(lián)?首先高壓級聯(lián)沒有變壓器,第二個為什么高?整個儲能電損就減少了,所以效率高是毫無疑問的,第二點為什么效率高?因為高壓級聯(lián)可以做到一簇一管理,簇與簇之間就沒有木桶效應,整個電站的充放電沖能量可以得到保證,所以這個時候效率高。還有一個就是可維護性好,說到高壓級聯(lián)可能大家都會有疑問,高壓級聯(lián)這么高電壓是不是不安全,一般的儲能電站一般都是一充一放,或者兩充兩放,一天時間下來有很多時間做電站的運營,所以說運維在電站里頭是有時間窗口,這是第一點。第二點,我們針對這樣的運維的難題我們做了一些特殊設計,比如我們的艙內(nèi)使用裝開門的設計,兩邊就好維護。第二個就是我們的水流管控,我們做了一些水冷截止閥,加快維護。電池簇內(nèi)各模塊采用導軌式安裝方式,單個模塊更換時間小于 30 分鐘,大大節(jié)省時間。我們 PCS 也做了抽屜式的設計,所有的設計就是圍繞一個目標,就是節(jié)省維護的時間。儲能是新型電力發(fā)展的基石,構網(wǎng)型儲能系統(tǒng)是新能源發(fā)展的一個基礎,實際上這個地方我們也做了一個結論,高壓級聯(lián)在構網(wǎng)型儲能發(fā)展規(guī)模下,或者發(fā)展方向下,構網(wǎng)型儲能是一個很好的,不管是技術優(yōu)勢還是經(jīng)濟優(yōu)勢都有競爭力的一款產(chǎn)品。為什么這么講?有兩點,第一點,為什么構網(wǎng)型?構網(wǎng)型大家都知道是 3 倍的過載,我們原先傳統(tǒng)的方案就是把 PCS 做三倍的擴容,高壓級聯(lián)不需要,他基本上可以做到 1.5 倍到 2 倍的容量設計就可以達到 3 倍的過載能力。第二點就是響應快,因為高壓級聯(lián)是直掛在電網(wǎng)上的,沒有通過變壓器,響應可能會比通過變壓器對電網(wǎng)支撐更有效果。第三點就是高壓級聯(lián)產(chǎn)品容量單體更大,可以達到 30MWh 和 40MWh 的單體容量,它相同的 100MWh 的儲能電站可能只要三個高壓級聯(lián)單體就可以組成,就少了不同儲能單元之間協(xié)調(diào)的時間,響應時間更快,構網(wǎng)的話一個是過載率,一個是響應速度,在這兩點上都有優(yōu)勢。中車什么時候開始做高壓級聯(lián)?我們中車在 2023 年在做高壓級聯(lián)產(chǎn)品,到2013 年開發(fā)出了 35MW/v 的高壓級聯(lián)產(chǎn)品,基于高壓級聯(lián)的產(chǎn)品,加上電池的組合我們就打造了 35kV 高壓直掛的儲能系統(tǒng)的平臺。總結,我們中車儲能產(chǎn)品有這樣一些優(yōu)勢,高安全、電網(wǎng)更加友好,效率更高,更智能化。最后一個是公司的簡單介紹,我們中車株洲所,我們是中車的一級子公司,去年是 450 億,兩家上市公司?,F(xiàn)在我們是有一名工程院院士,7000 多研發(fā)人員。我們的產(chǎn)品也是圍繞交通與能源兩個產(chǎn)業(yè)進行發(fā)力,現(xiàn)在新能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)占了整個株洲所 50%的市場規(guī)模。這是我們的業(yè)績,去年我們大概是國內(nèi)排名第二全球排名第四的業(yè)績。這是 6 月份的數(shù)據(jù),中標容量大概是 4GWh,現(xiàn)在大概有 7、8GWh。這 是典型的一些項目,這 是目前全 亞洲單體容量 最大的一個儲能電站,800MWh 的一個儲能電站,謝謝各位。李瓊慧:下面有請?zhí)帐莱?/北京晶澳能源科技有限公司解決方案高級總經(jīng)理主題:光儲融合助力“雙碳”丨晶澳科技光儲整體解決方案。陶世成:各位來賓大家上午好!下面的介紹將分為四個部分給大家進行匯報。第一部分,新型電力系統(tǒng)對儲能的需求。最后目前雙碳目標的提出明確了構建以新能源為主體的新能電力系統(tǒng),我國的新能源的裝機容量快速增長,截止到今年 6 月份我國可再生能源的裝機量約占我國裝機總量的 48.8%,預計到 2060 年風光占比將近達到接近 80%,新型電力系統(tǒng)也面臨著一系列的挑戰(zhàn)。像隨機性的電源波動和負荷沖擊形成的問題,將對電力電量的平衡產(chǎn)生一個極大的影響。新能源接入電壓支撐較小交流系統(tǒng)短路比不足系統(tǒng)強度變低,電力電子裝置的快速響應特征,帶來寬頻震蕩等與電子電離相關的新穩(wěn)定形態(tài)。像儲能、電制氫這些前瞻性的技術快速發(fā)展,單一的技術實現(xiàn)電力零碳排放的經(jīng)濟性挑戰(zhàn)也十分的巨大。儲能技術基于柔性靈活,方向調(diào)節(jié)和智慧靈活的特點是構建新型電力系統(tǒng)的一個重要支撐。目前儲能的發(fā)展迎來了良機,機制逐漸完善,我們國家、中央、地方政府逐步發(fā)布了一些引導性的政策,明確了新型儲能的獨立市場地位,建立了新型儲能的價格機制,儲能可以參與電力輔助服務市場呈現(xiàn)出標準化和規(guī)模化的趨勢。目前在 20 多個省市儲能新能源備儲成為了一個趨勢,同時有十多個省市將光伏+儲能寫入“十四五”規(guī)劃,積極推動電網(wǎng)側(cè)儲能合理化布局,積極支持用戶在儲能的多演化發(fā)展,儲能發(fā)展的目標已經(jīng)基本明確,到 2025 年達到 30GWh的發(fā)展目標,2030 年實現(xiàn)新型儲能的全面市場化。儲能在地面電站,集中式光伏,集中式風電是屬于強配,在分布式光伏也逐漸從建議配儲轉(zhuǎn)化成強配儲,目前河北、山東、浙江、江蘇、河南等分布式光伏裝機大省基本明確要求發(fā)布分布式光伏配儲政策,像前幾天 10 月 20 號河北發(fā)改委發(fā)布了一個關于組織地面分布式光伏的項目申報的通知,明確提出了在可裝容量為 0 的區(qū)域必須配備儲能,河北北網(wǎng)、河北南網(wǎng)分別按照 20%、15%來對儲能進行相應的配置,同時在河南地區(qū) 3 月份的時候征求意見稿,目前我們做的一些投資項目基本上就是投資了分布式光伏都需要強配儲,需要由供電公司提出接入方案,再由設計院做詳細的方案設計,等著供電公司對方案進行批復。第二方面,工商業(yè)儲能項目的開發(fā)。目前我們晶澳能源聚焦的點就在工商業(yè)這塊,儲能的應用場景主要是發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè),用戶側(cè)可以大體分為工商業(yè)儲能和戶用儲能。工商業(yè)儲能開發(fā)我們總結了 12 個流程,首先我們可以通過直接或者間接的方式來獲取相應的項目資源,然后再通過專業(yè)的收資表來進行收集項目信息,然后來解決方案,做收益分析,對項目進行一定篩選,對項目進行技術評估,整理立項報告,確定項目是否立項,立項以后我們做的工作就是注冊一個項目公司,通過這個項目公司來跟業(yè)主方簽訂相應的土地協(xié)議,確定合作模式,同時來進行備案和消防備案,同步我們還要做的一個工作就是聯(lián)系設計院,或者說自己有設計資質(zhì)的我們自己做可研,做接入方案,同時把接入方案提供給供電公司,由他們進行相應的批復。把前期的這些合作模式、土地協(xié)議、備案證、接入批復拿到以后我們項目就可以進行一個投決,投決通過以后這個項目就可以開始動工。開工建設環(huán)節(jié)我們需要準備初步設計、詳細設計,同期還要對設備進行相應的購置或者生產(chǎn)。施工完成以后就是設備進場,需要有施工圖、竣工圖,同時設備進場以后安裝,聯(lián)調(diào),然后需要請電網(wǎng)公司進行驗收,在這期間需要準備相應的驗收報告,比如消防驗收報告,并網(wǎng)性能測試報告再開始進行驗收。初步驗收以后拿到驗收意見對并網(wǎng)試運行基本上是三個月,三個月以后可以由業(yè)主方進行真正的驗收或者由項目公司進行驗收,驗收完以后整個項目可以進行運營運維的交付。有幾個關鍵點,第一個是項目的收資,最主要的是有八點,第一點是電氣圖,通過電氣圖來初步判斷我們是在 10kV 接入還是 400V 接入,因為不同的接入點,每個公司對接入容量有要求,同時還涉及到是否進行并網(wǎng)性能測試,并網(wǎng)性能測試的成本也是挺高的。第二個是平面圖,通過平面圖我們來看建筑的放火等級、安全距離、消防安全距離,防火安全距離等等,從而初步確定安裝位置,結合現(xiàn)場勘探來決定最終儲能的安裝位置。第三個就是負荷曲線,我們必須得通過負荷曲線來初步確定我們儲能可以安裝的容量,儲能一般的是并網(wǎng)不上網(wǎng),這個容量不能超過人家負荷征訂的消納容量。第四個是電費清單,通過業(yè)主方過去一段時間的電費清單我們來了解他的分時電價,同時做出一個收益分析。第五個是需要了解變壓器的容量,額定容量和剩余容量,必須了解剩余容量是涉及到我們按里儲能配置容量的多少,在充電的時候作為一個負荷,儲能負荷和用戶原有的負荷,兩個負荷的容量不能超過變壓器的容量,否則會出現(xiàn)過載。第六需要了解倍用間隔,就是用戶現(xiàn)場是否有現(xiàn)成的開關柜或者并網(wǎng)柜,如果沒有我們需要增加投資成本來準備一個開關柜。第七個需要了解管線圖,我們待安裝地點底下是否有燃氣管道、水管。第八個是跟電力公司做對接,像在前期做方案的時候這個環(huán)節(jié)是必不可少的,并不是說我們單純的了解一下就行了,需要了解 10kV 對裝機容量的要求,400V 對于每個并網(wǎng)點的要求,各地的供電公司要求不一樣,如果我們把方案做完了,供電公司最后告知你我要求 400V 一個并網(wǎng)點最多不能超過 400kV,我們?nèi)绻髁?600kV,整個方案就是廢掉的。儲能的收益,目前工商業(yè)儲能的收益主要還是幾點,峰谷套利,需量管理,配電增容,需求側(cè)響應,電力現(xiàn)貨交易,電力輔助服務,結合我們目前做的經(jīng)驗,目前工商業(yè)儲能主要的收益還是峰谷套利,像需求側(cè)響應,電力現(xiàn)貨交易這些目前還不能說我們直接從這方面獲得一定的收益。像峰谷套利主要的關鍵點是分時電價,不同省分分時電價的政策不一樣,有的省份全天有兩個低谷兩個高峰,但是有的省份他就一個低谷一個高峰,這樣的話一天兩個循環(huán)和一天一個循環(huán)收益率肯定區(qū)別很大。這是結合晶澳儲能收益模型來算的分析電價差較大省份的一個收益,像我們的邊界條件就是兩充兩放,放電深度是 90%,系統(tǒng)效率達到 88%,運營天數(shù) 330天,在第十年更換電池,整個運營周期 20 年,這里估算的值是給客戶打九折的電價進行的 IRR 的計算,瓦時投資成本是 1.73,前面的 90%、88%這些相對來說是保守一些,為什么現(xiàn)在還是 1.73?因為這個也是結合我們實際做的一些工商業(yè)儲能的項目,投資太低了,比如一塊三一塊四甚至一塊五,會在整個項目驗收環(huán)節(jié)會造成很多的困難。如果一個項目有多個十 kV 并網(wǎng)檢測報告,基本上電科院收費成本就是起步就是 80 萬,多一個并網(wǎng)點多 30 萬,多一個項目多 30 萬,如果說建一個項目有多個并網(wǎng)點,光一個并網(wǎng)點的費用就是一兩百萬,這部分整體費用加上去,投資成本加上設備投資成本,設備我們肯定得用 A 類或者 A+的電池,不會低的,要整太低的話整個驗收環(huán)節(jié)我們會發(fā)現(xiàn),目前市場上備案了很多的工商業(yè)儲能項目,但是真正的通過驗收能拿得出手能夠宣傳的儲能項目工商業(yè)儲能項目并不是特別多,究其原因,帶整個驗收關節(jié)卡住了,可能由于各種原因驗收通不過。像我們分析的 IRR 目前最好的肯定是浙江省,浙江省的話能夠達到13.6%,我們公司的模型相對來說是保守一點,也是作為一個民營企業(yè)去投資工商業(yè)儲能項目比較靠譜的一個計算,像上海我們能夠達到 8.86%,基本上到了湖南以后,像河南單純的投儲能項目可能收益率在某些公司可能就達不到投資紅線。這個是打九折,假如說是用業(yè)主方自投的項目,他的收益率不打折,像計算出來的收益率像陜西可以達到 5.7%,湖北可以達到 7.9%,跟客戶分成的結構是特別影響 IRR 值的。合作模式,可以有合作開發(fā),就是聯(lián)合開發(fā),建成出售,合同能源管理以及工程總承包,我們這塊可以做 EPC 模式。我們目前市場主流是合同能源管理 EMC的模式,就是我們跟業(yè)主方進行利益分成,比如九折也好,八折也好,當然目前八折,有可能浙江地區(qū)能夠達到,其他省份考慮八折的電價基本上收益率達不到。關鍵點 4 是工商業(yè)儲能的項目驗收,驗收環(huán)節(jié)是卡住了現(xiàn)代工商業(yè)項目的點,像尖臍的消防圖紙報審有沒有做,如果沒有做,消防驗收報告可能就做不出來。還有一個是在一些大型的工商業(yè)園區(qū)沒有做預評價,安全設計,安評報告就出不來。第三個就是第三方并網(wǎng)性能測試,如果不把這筆錢花出去,拿不到報告,供電公司不會給你驗收單位還有計量,包括美化和場地綠化都是問題,這些是限制項目驗收的地方。第三方面就是產(chǎn)品解決方案,我們晶澳可以提供全鏈條的一站式的光儲融合解決方案。針對工商業(yè)光儲系統(tǒng),我們可以提供交流耦合方案和直流耦合方案,直流耦合方案實際上目前在工商業(yè)系統(tǒng)應用相對來說還少一點,但是直流耦合方案有他的獨特優(yōu)勢,像他可以減少交流側(cè)的投資,比如說減少了 BIG,減少了一部分的并網(wǎng)開關,同時如果在整項光伏、戶用光伏的這些場合,直流耦合的方案可以增加容配比,常規(guī)容配比如果是 1.1、1.2,直流耦合方案我們可以用到 1.4、1.6,可以大大提升發(fā)電量。戶儲的直流耦合系統(tǒng)大家可能見的比較多,有直流耦合系統(tǒng)、交流耦合系統(tǒng),還有混合型的耦合系統(tǒng),像我們目前我們晶澳儲能推出的產(chǎn)品目前主要還是針對海外的市場。我 們 目 前 可 以 提 供 的 產(chǎn) 品 主 要 有 液 冷 大 型 儲 能 系 統(tǒng) BlueGalaxy ,2MWh/3.35MWh,目前市場上的主流畢竟還是 280 電機,而且產(chǎn)量產(chǎn)能都可以有一定的保證。我們做項目的時候不會選擇產(chǎn)能供應不上的,因為一個項目來了買不到電芯,那整個項目都沒法交付,所以我們緊跟市場主流把這個產(chǎn)品做到極致標準化,涉及到多少年以后的運維或者是更換、售后質(zhì)保等等相對更好一些。液冷儲能戶外柜 BluePlanet 我們可以提供 232kVh/372Kwh,戶儲產(chǎn)品我們可以提供 6.5kVh 到 20kVh,可以進行并聯(lián),戶儲可以并到 40kVh100 度電。我們可以提供自研的能量管理系統(tǒng)。這是我們一體化的集成方案,在我們的電機艙中有 5 級的安全防護,像 Pack級、簇級、艙級、系統(tǒng)級,全電系統(tǒng)狀態(tài)檢測,設置溫感、煙感、可燃性氣體檢測,故障診斷,定位報警。通過我們在浙江義烏的項目,我們實測的,通過液冷系統(tǒng)通過精細化的一個溫度控制,電芯的溫差在 2.5 攝氏度以內(nèi),具備了防凝露設計。這是我們的儲能戶外柜 1000V 和 232 度電和 1500V372 度電的戶外柜產(chǎn)品。戶外柜具備了 All in One 的設計理念,具備 Pack 級的防護和智能 AI 的算法。整體設計,簡化施工,實現(xiàn)多機并聯(lián),靈活擴容,并連網(wǎng)均可運行。這是我們自研的能量管理系統(tǒng) EMS,核心就是數(shù)據(jù)的檢測、傳輸,把檢測傳輸回來的數(shù)據(jù)進行一定分析,分析完數(shù)據(jù)進行相應的報警,這個是整個軟件的一個核心,可以支持多種的運行策略,削峰填谷,離網(wǎng)備用電等等運行策略。第四部分是典型案例和服務合作,因為時間有限我介紹稍微快一點。我們這個 項目 是內(nèi)蒙 古興 安盟突 泉 縣 光伏治 沙的 項目, 我們 投資 了 200MWh 光 伏+600MW/120MWh 儲能,通過荒漠化的治理,這是光伏開發(fā),可以使環(huán)境進行改善,而且綠色電力促進地區(qū)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。這個項目是我們在浙江義烏投的工商業(yè)儲能項目,5MWh、10MWh 電化學儲能,同時配合園區(qū) 16MWh 的分布式光伏還有 28MWh 空調(diào)水蓄能、2MW BIPV已完成并網(wǎng)。這是在江蘇揚州投的 0.744MWh/1.488MWh 工商業(yè)儲能項目,也是采用自主研制的戶外柜的產(chǎn)品,24 號拿到了電網(wǎng)公司的并網(wǎng)驗收意見。這是我們提供的一站式服務,我們可以做項目投資,可以做 EPC,或者我們只提供儲能設備,整個在項目中我們可以提供咨詢,現(xiàn)場勘察,方案設計,項目申報,售后服務,驗收調(diào)試,工程總包,融資服務,我們有相應的 EPC 的資質(zhì),像安全許可生產(chǎn)證,機電安裝工程石工總承包二級資質(zhì)。晶澳太陽能是 05 年 5 月成立,07 年在美股上市,19 年 11 月份 A 股上市,有 32591 名員工,22 年營業(yè)收入 729.89 億,累計出貨量達到 152 吉瓦,產(chǎn)品覆蓋 135 個國家和地區(qū),全球市場占有率接近 16%,連續(xù)多年榮登中國《財富》中國 500 強和全球新能源企業(yè) 500 強。謝謝大家!李瓊慧:最后有請:胡一可博士 /毅博科技(上海)咨詢有限公司高級經(jīng)理主題:鋰電池儲能系統(tǒng)的危害分析和風險評估。胡一可:大家中午好!非常感謝大家現(xiàn)在還在這個會場聽我分享,我叫胡一可,我來自毅博科技咨詢公司,我們公司是叫 About Exponet,我們是一家做技術和工程咨詢的公司,在超過 50 年的歷史里面有幸參與和主導了一些國際和國內(nèi)比較大型的一些事故的分析,我們主要是從事這幾個方面,比如說電子電氣、材料、化學、工程、建筑,包括一些健康以及食品安全、交通、環(huán)境安全領域 。對于我們來講,因為今天是一個儲能大會,我會著重介紹一下我們在電池這塊的工作。我們在電池和儲能系統(tǒng)這塊從一個產(chǎn)品的設計階段到最終的產(chǎn)品投產(chǎn)以及下一代產(chǎn)品的分析這樣一個全生命周期,我們都有做相應的支持和服務的工作。我們主要關注于產(chǎn)品的安全可靠性這塊,我們的工作包括從電池電芯在設計、生產(chǎn)過程中對他的生產(chǎn)環(huán)節(jié)去進行一些測試或者對于認證的一些確認的工作。也包括從產(chǎn)品整體的設計,投產(chǎn)以后對于市場的一些消費者或者客戶、供應商有一些相應的問題我們都會做相應的分析和檢查工作。我今天分享的主題是關于儲能系統(tǒng)的危害分析和風險分析,關于鋰電池儲能系統(tǒng)大家都知道他有一個最重要的問題就是鋰電池存在一定的機遇會進入熱失效的情況,可能會是一個小的事故或者是一個頭條新聞一樣的事故。歸根結底是在電芯上出現(xiàn)失效,這個失效導致的原因可能是電芯內(nèi)部存在著內(nèi)短路的情況,而電芯的內(nèi)短路的情形他造成的原因有可能是機械的原因,也可能是熱學上的一些外部受熱的情況,或者就是在電芯的生產(chǎn)乃至在電芯整個設計的過程中存在著一部分的沒有考慮到的或者捉是生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)了控制上的問題。從外部的角度來講,因為鋰電池本身而言存在著一定的工作區(qū)間,如果這個工作車間沒有被妥善的控制并且確保他是在這個工作舉薦里面進行工作的話,也會造成鋰電池的失效的情況,包括比如說過充過放或者外短路之類的情況。這是我們之前參與過的一些儲能系統(tǒng)里面出現(xiàn)失效以后的照片,經(jīng)過分析以后原因多種多樣,有可能是在電池包電芯上面的構造結構上出現(xiàn)了一些問題,或者有些可能是整個系統(tǒng)的走線上面存在著一定的問題,然后導致電池包的工作環(huán)境不安全。還有可能在逆變器這邊的一些元件或者電路板上有相應的故障問題。整體來講,整個設計出現(xiàn)了問題才導致了失效的情況。基于我們觀察到的這些儲能系統(tǒng)他出現(xiàn)的故障情況以及剛才有一些同行已經(jīng)提到的儲能系統(tǒng)確實他的起火被報道的或者不被報道的一些現(xiàn)象,有不少的國際的標準協(xié)會包括一些國家的監(jiān)管部門他已經(jīng)提出了一些要求,希望整個儲能系統(tǒng)整體更加安全,而在這個要求里面其中有一條還是很關鍵的,他直接提出整個儲能系統(tǒng)應該要做一個危害分析和風險分析的工作,也就是說希望在這個系統(tǒng)被投入使用甚至在整個開始搭建之前就應該要對整個系統(tǒng)可能存在著的那些故障的點以及應對措施以及在這些應對措施整個實施了以后還存在著怎么樣的一個風險,這些風險的高低系數(shù)是怎樣的,是不是可以接受,對這件 事情有了一個整體的把控。這里面有一個保準化,一個是 IEC 的 62933,UL9540,NFPA855,這只是幾個例子,其實還有更多的。對于危害分析和風險分析指的具體是什么?具體來講就是說對于一個系統(tǒng)人們?nèi)λ麖脑O計到組裝以及對運營的整個過程去分析他可能存在著潛在的那些危害是什么,這些危害對他發(fā)生的可能性,會造成的嚴重性來做出一個診斷,把他的風險進行排名,針對每一條風險看一下已經(jīng)存在的應對措施是什么,以及可能會有真正更多的應對措施來應對這些危害,這樣子得到一個整體的風險矩陣。右邊這是一個比較典型的風險分析的圖,不管他用的是哪種風險的手段,最終我們得到的都是嚴重性和可能性這樣的一個二維矩陣,最嚴重的危害以及最可能發(fā)生的危害結合在一起的肯定是風險最高,最不嚴重的以及最不可能發(fā)生的結合在一起肯定是風險最低的情況。如果把整個系統(tǒng)每一種潛在的危害以及對應的風險進行相應的排名以后,對于整個系統(tǒng)的擁有者或者沉淀者來講就可以去根據(jù)他的危險嚴重性以及可能性進行排名,然后去集中力量去解決風險最大的那些危害因子,從而整體來降低儲能系統(tǒng)的風險性。這是一個簡化的儲能系的結構,基本上他會包括通信的模塊,能量管理模塊,進行保護的子系統(tǒng),供電系統(tǒng),輔助供電系統(tǒng),主要最大塊的就是電池的儲能系統(tǒng)那塊以及相應的能量轉(zhuǎn)換的元件子系統(tǒng),包括電池包,還有逆變器、整流器這些模塊。對于每一個子系統(tǒng)所包含的每一個的元件,這是一個簡單的列出,其實比較大的兩塊一個是保護系統(tǒng),這塊里面就有剛才提到的對于鋰電池外部的一些保護,他會執(zhí)行的一些控制功能,就是在保護的子系統(tǒng)里面,包括如何讓鋰電池在一定的溫度區(qū)間工作以及他不要再超出允許的電流電壓的范圍進行工作之類的。假如當一些監(jiān)控到的信息已經(jīng)不在他的規(guī)格數(shù)以內(nèi)是不是該進行一些切斷或者報警之類的一些行為。另外一個比較大的就是儲能系統(tǒng)的這部分,這塊當然就包括了電池以及來去實施那些機電氣的系統(tǒng),我們整個儲能系統(tǒng)還包括了空調(diào)、防火系統(tǒng)以及通信,甚至包括整個屋子的一些防震以及供水,這是一個比較復雜的系統(tǒng)。來做儲能系統(tǒng)風險分析這件事情需要什么來開始做這件事情?我們肯定會需要到這個儲能系統(tǒng)設計文檔,不管是從選址、設計,比如他是一個單獨的電池柜還是很多個電池柜組合在一起,他們之間是如何溝通的,這肯定是需要整個的設計。我們也需要知道在這個過程當中涉及到的比如電池的電芯,電池的模塊,以及電池的一些相應的規(guī)格,來看電池電器本身區(qū)間設計是怎么樣的。其次還想知道整個系統(tǒng)里面相關的空調(diào)系統(tǒng)、防火系統(tǒng),采用的是什么樣的產(chǎn)品,設計,應對的是怎樣的一些情形,這些都需要知道。更多包括認證的一些資料以及測試的報告,包括像一些電池的 RACK 已經(jīng)經(jīng)過了一些測試,如果有哪些東西也是需要你要在風險評估里面需要重要考量到的一些文件。還有其他包括應急的一些文檔,如果出現(xiàn)了起火或者冒煙的情況有沒有一些應急文檔,如果沒有的話這些都是需要考量進來的。這里是從 EPRA 的報告里面拿到的,只是一個案例,他用的是 Botai 的分析方法,把是從威脅以及相應應對的防御以及可能會造成的危害,以及危害發(fā)生以后級防御是什么,以及最后造成的最終的一個后果是什么樣子的,這是用來做風險分析的一種方法,我們之前也有見過有客戶比較喜歡這種方法,如果缺失的話可以比較快的進行增補。舉一個例子,這里面比如說講到有一個危害,比如控制問題,控制的問題他可能會直接造成的一些威脅是什么,比如說我們知道整個儲能系統(tǒng)控制是基于監(jiān)控,他需要不停的去感知整個儲能系統(tǒng)處在的狀態(tài),比如說電芯電壓,電芯的溫度,甚至包括整個環(huán)境溫度,整個電流什么的。假如說這些控制或者感知出現(xiàn)問題以后,這些都是一些潛在的風險,那他會直接造成的危害就是出現(xiàn)了問題,當控制出現(xiàn)了問題,可以怎么樣來應對?這里就是相應的一些應對的措施或者防御措施,他可能會有相應的 BMS 的控制,逆變器的一些控制,還有一些就是被動的電路保護系統(tǒng),如果我們有一些主動的保護系統(tǒng)這樣可以進行一些逆變器的切換,如果這些主動的保護系統(tǒng)出了故障以后我們是否存在一些被動的保護系統(tǒng),比如說像保險絲或者其他的逆變器可以進行最終的切斷可以防止事故變得更加的嚴重。還有一點沒有提到的,其實對于主動的那些保護的元件,這里也可以通過去驗證一下他們本身具有的功能安全的等級,如果是一個功能安全等級比較高的元件的話會發(fā)生主動元件失效的幾率比較低一些,因為本身他在產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中他需要滿足一定的要求來達到一定的功能安全等級的判定。除了看文獻就是檢查所有的文檔以外,還有需要看一下整個搭建過程,去看一下整個實施的具體情況是怎樣的,因為在搭建儲能系統(tǒng)我們會發(fā)現(xiàn)很多在看文件的時候沒有發(fā)現(xiàn)的事情,比如組裝過程,安裝的時候是不是使用了一些正確的方式。比如我們曾經(jīng)看到過有安裝的工人他用了一個金屬的扳手在那兒把所有的模塊放到一起,這個肯定是馬上看到就一定要叫停的問題,這是 非常危險的,而這些細節(jié)其實也在風險分析里面,而且他也是屬于整個儲能系統(tǒng)從有了設計到最終要運行的一個環(huán)節(jié)。最后,用風險分析能夠識別系統(tǒng)里面存在的危害,并且進行風險分析是可以幫助降低整個儲能系統(tǒng)會出現(xiàn)風險的一個概率,通過進行風險分析這一件事情,他可以幫我們?nèi)プR別我們系統(tǒng)里面已經(jīng)有了的一些防御措施,并且能夠去找到或者采取更多的防御措施,整體降低整個系統(tǒng)存在的風險。以上就是我的分享,謝謝大家。李瓊慧:謝謝胡博士的分享,上午十位演講嘉賓的分享到此結束,感謝各位嘉賓堅持到現(xiàn)在,感謝上午十位嘉賓的精彩分享,相信大家一上午也會有所收獲,下午一點半繼續(xù)。(上午結束)
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