永泰数能江卫良:永泰储,智慧能——面向全应用场景的先进锂电储能解决方案-中国储能网
2023 06/21 08:22:49
来源:中国储能网

永泰数能江卫良:永泰储,智慧能——面向全应用场景的先进锂电储能解决方案

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作者:中国储能网新闻中心

  中国储能网讯:5月24~26日,由工业和信息化部节能与综合利用司与国家能源局能源节约和科技装备司联合指导,中国化学与物理电源行业协会主办并联合240余家机构共同支持的第十三届中国国际储能大会在杭州召开。

  来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的1011余家产业链供应链企业,5417位嘉宾参加了本届大会,其中245家企业展示了储能产品,可谓盛装出席,涵盖系统集成、电芯、PCS、BMS、集装箱、消防、检测认证等新型储能全产业链。

  5月25日上午,深圳永泰数能科技有限公司储能事业部总经理江卫良受邀在新型储能系统集成解决方案专场分享了主题报告,报告题目为《永泰储,智慧能——面向全应用场景的先进锂电储能解决方案》。以下是报告主要内容:

  江卫良:尊敬的各位领导、嘉宾,大家上午好!

  我是来自永泰数能的江卫良,今天非常荣幸能够在本次大会上发言。我也算是储能行业的一名老兵,从2016年开始参与历届储能大会,也多次在大会论坛上做分享。可以说有幸见证和参与了我国储能产业从“十三五”到“十四五”发展的历程。如果要对我国储能产业做一个简要总结的话,我认为大致可以分成两个阶段,以2020年“双碳”目标的提出为一个分水岭。

  在“双碳”目标提出之前,我们的储能大会虽然也很火热,但那时候储能产业的规模还很小,技术、标准、市场等机制还不完善,有一批布局比较早的企业杀进这个领域,当然其中有一些已经成为了“先烈”。还有很多企业是来看热闹的,观望的,因为那时候储能未来如何发展还存在不确定性;储能产业市场规模到底有多大,还看不清楚;甚至对于储能到底是一个真需求还是伪需求,还存在争议。所以在储能大会上专家们经常讲的是储能如何如何的有价值,我们为什么要搞储能,呼吁相关的政策配套支持。

  在“双碳”目标提出之后,这一切都发生了变化,储能真正进入一个新的发展阶段。对于要不要搞储能,争议的声音已经慢慢消失了,大家讨论更多的是怎么样干好储能。储能已经上升到国家的战略高度,成为一个确定性的赛道,现在千军万马开始跑步进场,进入储能这个赛道。储能固然是一个长坡厚雪的赛道,但竞争也非常激烈,内卷非常严重。特别是作为大型储能的系统集成商来讲,是典型的技术密集型、资金密集型和资源密集型的企业,只有哪些综合实力强、创新能力强的企业才能真正突出重围,走得更稳,走得更远。

  永泰数能的储能团队在锂离子电池储能领域有多年的积累,今天我给大家分享的题目就是:面向全应用场景的先进锂电储能解决方案。

  1.永泰数能介绍

  永泰数能主要聚焦于新能源领域,致力于成为全球领先的新能源综合解决方案供应商。我们现在已经是集团化的公司,总部在深圳,有1000多员工,有5个园区,其中3个园区正在运营,还有2个正在建设过程中。我们主要的业务包括4个板块:一是储能业务:我们提供全系列的储能产品,可以满足发电侧、电网侧、用户侧全场景用户需求;二是充换电业务,我们可以提供充电桩全系列产品,包括交流桩、直流桩、超级快充桩以及换电柜,为充换电站提供整体解决方案;三是电力设备业务,我们提供高低压成套开关柜,以及相关电力工程服务,包括总包;四是综合能源管理业务,我们有综合能源管理云平台,现在已经接入大量工商业园区的客户,可以提供综合能源的管理。

  2.全系列储能产品

  下面重点介绍一下我们全系列的储能产品。现在储能产业已经发展到一个纵深的阶段,对于储能系统集成商来讲,我们要解决的不再是产品和方案从无到有的问题,而是要解决从有到优的问题。我们团队结合在储能行业这么多年的沉淀,推出系列化储能产品和解决方案,主要具备6大优势:

  更安全:安全是储能产业发展的基石,这个安全主要从设备层面和系统层面两个方面来提高。设备层面,我们从主动消防、被动消防这些方面,把一些行之有效的安全消防措施做到极致。同时在系统层面,我们采用大数据智能分析进行全生命周期的安全管控,这样来提高整个系统储能电站的安全性。

  更长寿命:寿命也包括两个层面,电芯和系统。我们本身不生产电芯,但我们对于电芯的供应商有一套严格的选择体系,来保证选择优质的磷酸铁锂电池,我们拒绝采用低价劣质电芯,低价冲击市场。在系统层面,我们采用的模组级、簇级均衡的措施,以及智能温控技术来提高整个系统的一致性,提高整个系统的寿命。

  更低成本:降低成本包括三个方面,包括在系统设计方面我们采取优化的措施降低设备系统成本;采用一些智能化的运维手段降低运维成本;通过提高系统的性能包括效率,来提高储能系统在整个生命周期的放电量,来降低储能电站全生命周期的成本,而不仅仅是拼设备的成本。

  更可靠:储能设备一般至少运行10年以上,对设备可靠性要求非常高,我们需要有工匠精神。我们在储能行业积累很多年,包括有自己的生产线、制造工厂,从Pack到钣金、线束,每个环节都是我们自己生产制造,可以对质量进行很好的管控。

  更灵活:储能的技术路线也非常多,各种应用场景也非常多,需求也非常多样化。我们推出全系列储能产品,可以提供多种主流的技术路线,来满足不同的项目,不同客户的应用需求。

  更省心:刚才说到储能电站比较复杂,相关方的沟通协调也比较复杂,所以我们希望提供从技术服务到产品,到总包一体化的服务,为客户提供更省心的项目工程解决方案。

  这是我们的Ener Hexon家族系列产品,主要包括四大系列:Explore系列风冷集装箱式储能产品Aurora系列液冷集装箱式储能产品Smart系列分布式储能柜产品,主要应用在工商业、微网;Matrix系列变流升压一体舱产品

  这是集装箱式风冷产品介绍,设计理念主要是基于安全、极简、智能三个方面。安全方面有一些独特的设计,比如Pack,并不是常规所采用从电池模组到钣金箱方案,我们采用CTP技术,采用新型非金属材料,阻燃等级达到5VA级,具备很好的耐高温、耐高压的能力。另外我们也具备Pack级消防探测和灭火的能力。风冷方面,20尺集装箱可以做到3.29MWh,30尺可以做到5.117MWh。系统架构方面,直流侧电池舱灵活适配各种主流PCS架构,包括集中式、模块化、智能组串式。智能化设计方面,我们的风道采用专利技术,每个电池Pack风扇是可以调速的,保证系统温差在5度以内,从而提高整个系统的电池温度一致性。

  这是Aurora系列集装箱式液冷储能产品,我们也做了大量创新设计工作,包括在线绝缘监测、四级熔断保护机制,极早期热失控风险预警。也具备Pack级可燃气体探测、消防靶向灭火设计,适应各种环境。在极简方面采用非步入式设计,支持肩并肩部署,减少储能电站所占的面积。智能方面,我们采用智能的温控技术,里面采用多级变径的流道设计,包括在线式漏夜检测功能,系统温差达到3摄氏度以内。

  这是液冷电池簇级的设计,包括很多核心的技术,例如变频的温控技术,防漏夜的检测技术,防冻、防堵塞技术,防止腐蚀技术等。

  这是液冷的电池Pack设计,采用一并52串设计方案,里面也采用了隔热、散热、灭火消防等关键的技术。

  这是热仿真的技术,我们通过3D建模技术,从电芯、Pack到系统形成3D建模,能够模拟各种工况进行运行的仿真测试,从而保证我们系统在各种工况下运行的温差和温升都在设计范围之内。

  这是液冷的消防系统设计,包括极早期探测消防相结合,Pack级靶向灭火,以及从系统集装箱层级的多层次防护体系。

  这是Smart系列分布式储能柜的产品系列,这款产品是100千瓦、215度电的分布式储能柜。现在这种工商业储能类似的产品已经非常多,我们在产品设计上还是有非常多的优势。我们采用All in one的设计,采用全镜面设计,4个面没有任何外挂设备,非常简洁,体积非常小,占地面积只有1.68个平方米,柜与柜之间无缝并机。我们能够提供APP和云平台,远程的一些管理和维护,也支持多台并机运行模式,支持并网、离网,支持虚拟电厂运行控制模式。

  这是变流升压一体舱产品,这个产品主要做的是集成设计,我们有序列化的产品,有很高的灵活性。对于直流侧能适配1000V-1500V电压等级,对于PCS架构可以支持集中式、模块化/组串式、智能组串式。各种主流的功率段都是适配的。

  这是电池管理系统BMS,我们主要是在系统层面做了一些逻辑上的优化控制,包括BMS和消防、温控、EMS、PCS这些进行协同联动。比如说在风冷系统里每个电池包都有Pack,每个Pack都有风扇,如果每个风扇独立运行的话,那么对于整个系统的温控很难保证它的一致性在可控范围内,所以BMS和风扇调速是联动的,这样可以以整个系统温度为目标控制风扇转速,达到所要求的温升和温差范围。

  这是能量管理系统EMS,EMS是储能电站的一个控制大脑,对于不同应用场景,EMS的策略功能也不一样,这个方面我们做了很多项目,已经积累了非常丰富宝贵的经验,包括火电调频储能电站的EMS,新能源电站配套的储能EMS,电网侧独立共享储能电站的EMS,以及用户侧工商储能和光储充电站的EMS等各个领域。EMS最核心的还是控制策略的问题,在这方面我们可以提供一些非常成熟的方案。

  这是我们的储能云平台,储能的数据是非常宝贵的,我们是通过本地的BMS、EMS上传到云平台,通过云平台来接入大量的储能电站,对电芯还有电池Pack、电池簇、电池系统进行全方位的数据采集和存储,基于这些数据可以做很多分析,包括跟出厂的数据、历史运行数据进行对比,能够及早发现电池运行中一些异常的衰减,一些缺陷,从而做主动的运维,避免一些小的问题最后上升成为一些热失控的安全事故。我们还具备储能电站运营分析功能,形成运维分析的报表,并且可以做一些运行策略的优化。

  简单介绍一下我们的全生命周期安全管理系统,主要包括四个层面:主动预警:通过BMS、EMS、云平台,做早期的预警。同时我们也会在Pack级或者电池簇级做一些早期监测,同时和消防系统进行联动,进行主动的运维和消防管理。采用四级熔断机制,我们设计Pack级、电池簇级、电池堆级以及PCS级四级熔断,熔丝不依赖于我们控制的系统,发生一些极端情况下,比如短路,能自动隔离故障。四重联动,烟感、温感、可燃气体探测、泄压4重联动机制。Pack级靶向灭火,以及预留水消防的接口,现在成为常规的配置。

  下面介绍面向全场景的储能解决方案。对于储能应用场景,从电源侧,电网侧到用户侧,现在各种应用场景大家都非常熟了,这一块我就不详细讲了。在源网侧主要是以大型储能电站为主,特别从去年以来,电网侧独立共享储能电站越来越多,100兆瓦/200兆瓦时已经是一个起步的配置,现在已经到了GWh的储能电站。我们可以提供储能电站整体解决方案,现在主流的一些要求,包括直流侧风冷和液冷系统都是有成熟的产品。包括交流侧,可以提供不同的一些PCS路线,包括集中式、模块化、智能组串式,这个可以灵活的适配。

  这是我们在交流侧主要的几种架构。集中式,多个电池簇并联,采取集中式PCS。模块化或者组串式,一簇一个PCS,让模块化可以对每一簇进行更加精准的控制。智能组串式,我们在每个电池簇先接一个DC/DC,再通过模块化的DC/AC并网。这3种方案我们都能提供,根据不同的项目来进行选配,菜单式的。

  工商业用户侧储能,今年以来国内工商储市场正在快速的起来,特别是在长三角和珠三角一带,刚才介绍的分布式储能柜,今年的出货量非常大。工商业储能是非常市场化、商业化的细分领域,它的应用场景非常多,主要是看项目的经济性,从收益和成本两个方面来分析。收益主要来自峰谷价差,包括需求侧响应,虚拟电厂,以及一些补贴。成本方面,今年以来,成本比去年还是下降了不少,所以现在这种项目也是机会越来越多。

  我们判断工商业储能领域已经进入“储能+X”的时代,“X”就是各行各业,各种应用场景,储能可以通过各种方式来进行组合,为各个场景进行赋能。其中我们在自己园区建了一个示范电站,光伏充和城市服务功能相结合,我们称之为“城市驿站”,也是我们首次提出这个概念。除了常规光储充电站之外,我们把城市服务功能也加进来,比如充电等待时间可以去喝一杯咖啡,逛逛便利店,或者看看书,休闲,这个我们在很多城市已经开始做试点的推广。还有光储充和加油站相结合,随着新能源汽车越来越多,传统加油站也在转型,向新能源、光储充方向进行转变,我们去年也做了很多这种项目的案例。 再就是储能和矿山、海岛、油田等各个行业进行结合,形成光储柴微电网方案,一方面可以提供低碳、清洁的电力,另一方面也可以减少运营成本,我们也可以提供全套的解决方案。储能和建筑的结合,形成光储直柔解决方案,最终形成交直流微网架构,这种也有很多项目在推进。

  总之,现在储能产业正处在快速发展的阶段,市场越来越大,我们永泰也是致力于构建一个产业生态圈,希望和合作伙伴一起共同分享储能产业发展所带来的时代红利。也欢迎朋友们加我的微信,我们在外面B06还有一个展台,希望有兴趣的朋友会后做更多的交流。

  谢谢大家!

【责任编辑:欧阳勇】