中国储能网讯：11月10-11日，由湖南省能源局指导，中国化学与物理电源行业协会储能应用分会主办的“第三届全国电源侧储能技术及应用高层研讨会”在长沙华天酒店召开。来自电网公司、设计院、系统集成商等领域的400余人参加了本次研讨会。

会议期间，中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司咨询公司电气室主任蔡世超分享了主题报告《储能在电力系统中的应用》。中国储能网对其演讲内容进行了梳理，并在此分享给大家，供大家学习、交流。演讲内容如下：

蔡世超：各位领导各位同仁很高兴有机会给大家做报告，《储能在电力系统当中应用》。

分五个部分，概述、主要电池类型，储能系统的应用市场、储能电池的工程应用和案例、东北院的简介。

一、概述，储能电站主要在发电侧、电网侧和用户侧，在能源富裕时，储存能量，在高峰时释放能量，具有新能源消纳、调峰调频、黑启动、削峰填谷、节约电费等多重作用，储能是涵盖电力系统各个环节的所有应用，基本上各个环节都有所应用。

二、作为电化学储能至关重要的是电池，那么主流电池现在分为铅酸电池、铅碳电池这两个可以归为一类，铅碳电池是铅酸电池的技术升级。现在还有锂离子电池，有磷酸铁锂、钛酸锂、三元锂电池，三元锂电池活性比较高，有一定安全隐患，刚才几位专家提过，我们在韩国所应用的储能案例当中安全故障的案例所有用的电芯都是三元锂电池，还有液流电梯，也是我们大连做的第一个示范工程。后续再介绍。

各个电池的性能参数做了比较（图），铅碳电池优势就是价格优势，比较安全，一致性比较好，性价比并不是很高，因为在充放电深度60%的时候三千次，但是锂电池可以达到四千次以上。液流电池使命寿命是超长的，只要在更换电解液，完全可以在线更新电池的容量，但是在全钒电池有什么毛病，造价非常贵，占地很大，带来了系统复杂性和工艺程度比较复杂，所以性价比并不是很高。

所有应用场景，铅碳电池在后备电源和UPS当中大量应用，锂离子电池现在逐步的取代铅碳电池，锂离子成为储能电站的主流电池，液流电池因为造价比较高，还只是做示范。全钒液流电池在大规模储能电站还是具有一定价值和潜在空间。

我们主流电池和其他形式储能相比较，熔岩经济型比较好，热效率比较高，技术成熟度比较差，技术难度大，对保温防腐和管道材料要求高；压缩空气单价造价低，效率低，技术成熟度低；飞轮储能造价高，效率高，但是存储时间很短，有可能作为调频应用。现在永德后备电源和动能回收。超级电容投资非常大，但是循环性能好，功率高，充放电快，工作温度广，但是非常贵，不具有经济型。氢燃料电池是未来的技术，十几年后发展应用，现在目前的核心技术还掌握在日本和德国手中，国内的生产链条，没有完整的产业链条，所以对于氢燃料电池还是摸索的阶段。

谈一谈储能系统的应用目的，这是对我们电网需求，总体来说我们储能系统最大的部分是对我们电网质量的提升，所谓调频、调峰、新能源的弃风弃光都是我们电网所服务的，对于用户侧就是峰谷电价差套利的过程，还有重要的就是作为后备电量，大数据中心和重要的负荷，储能设施来保证电量安全。

三、储能的应用场景和市场是什么情况，在用户侧，基本上还是峰谷套利，保证用电的可靠性和安全性，作为后备电源，2018年以后，主要是调频市场开始火爆，主要是山西、广东、内蒙，安装在火电机组联合调频，这个场景下为什么储能可以很大规模的发展起来，得力于电网的辅助服务市场，2019年至今光伏和风电开始要求配置储能。

对商业模式和发电企业怎么平衡我们的收益，因为假如说在风电厂和光伏利用小时数高的地区，整个发电企业的收益比较好，可以配储能，但是资源不好的情况下如何考虑风电和光伏配置储能的模式，这是我们进一步探索的商业模式。

关于储能电池的选型，根据我们不同的场景需求需要，主要考虑还是如下几个方面，应用场景和范围，年可用的时间，负荷出力和特性，光伏风电的装机容量，系统成本和项目的经济型；变压器容量、电池一致性、安全性、充放电效率、循环次数、反应速度、维护成本。

现在总结的是液流电池由于技术成本和运营比较高，经济型比较差，所以目前案例并不是很多，这个技术日本比较有优势，至于铅碳电池，寿命的局限性，在大型储能不考虑了。

四、储能电池的工程应用

刚才说了电池组就是电池选型，电池管理系统，这里面BMS，刚才张总也说对储能电站是至关重要的，为什么放在PCS之前，对于储能系统运行安全来说，这些都是被动的消防手段，BMS是主动管理和运营手段，大型储能系统当中很重要，分为三四级构造，在每个级储能系统当中都会应用到BMS，电池的梯次利用，新能源汽车大规模应用，未来两到三年当中会有大量的储能电池淘汰下来，这些电池有一定价值，在储能系统当中继续应用，对BMS要求非常高，电池会收过来回收拆解重组过程怎么挑选电池的一致性，这是BMS特别重要的事情。跟车上的BMS系统，到储能应用的时候怎么转换衔接？因为很多情况下，车用的储能电池并不是直接拆解，直接转包利用，BMS如何和车载电池的BMS跟储能系统BMS怎么友好的对接，信息传输和SOC、SOH的计算。

储能逆变器是我们储能系统当中从直流变交流的关键部件，这个系统是现在主流的直流侧400V到800V，AC400V并网，现在比较常见的是250KW-500KV，现在有一些先进的厂家已经研究出1MW，也存在100千瓦多模块的储能逆变器，也提到电池的T次利用，多支路小功率对于T次利用是非常重要的技术手段。

储能逆变器具体价格取决于具体项目的环境、使用要求和容量。

储能系统兼容的EMS，不多说了，工作具体当中，我们尤其是风电和光伏当中，去设计储能电站的时候，我们是否可以跟我们的光伏电站的EMS和储能电站EMS进行优化，我们并网设备的时候就有并网调度对于我们EMS或者是并网设备的要求，其实到现在还没有进一步明确。比如说储能电站基本上要求的AGC/AVC调节，单独配置还是跟光伏风电统一配置还没有统一，个人建议进一步优化明确要求。

储能集装箱是主流用的模式，对于液流电池来说是用建筑，液流电池工艺比较复杂，需要各种泵，还是靠室内建筑，但是储能集装箱带来很大的问题，热管理系统，空调风道对于集装箱的温度怎么管理，有一定的缺陷。

储能电站的热管理系统，主要依靠于空调，来调节使用问题，锂电池这边建议25度，高寒地区或者是使用环境比较恶劣的时候怎么解决这个问题，比如说集装箱内怎么很好的对于电池进行温控，我觉得还是在业内有一定的探索空间。

下面介绍的几个案例。1、大连做的液流电池储能调峰电站，位于大连市，总装机容量200MW，工作建设规模200MW/800MWh，分两期建设，每期100MW/400MWh，总用用地面积5.25hm2。电池储能系统是由储能电池组、电池管理系统、储能变流器及储能电站监控系统等设备组成，本工程建设的200MW/800MWH全钒液流电池组，每个储能单元容量为25MW/100MWH。采用8串2并的方案，接至500KV储能变流器。每25储能变压器串联为25MW储能单元，经1回35KV集中变电站35KV母线。

这是简单的示意图，电源侧储能最具有代表性的就是调频电站。

这是陕西同达调频电站，2017年开始建设，全国第一个储能调频电站，建成之后2018年调研，项目是磷酸铁锂电池，这是厂区的布置图。

一开始采用集装箱设计，是把储能电池分别和PCS分别装在在不同的储能集装箱，安置在热电厂里面。这是PCS的设置（图）。储能电站一开始调节性能非常好，其实体现在仅限于AGC考核指标的KT值，K1、K2、K3分别代表了响应速度、调节速率和精度，之前的KP值也就是3左右，但是加入储能之后，我们KP值达到6，辅助服务是的收益来说，加了储能之后是翻倍的，2到3年回本，山西和广东发展比较快，收益非常好，所以19年对项目的经济型有所管控，广东出台的并网细则里面对KP值，整个收益腰斩了，原来直接调节深度再乘交易电量的价格，现在大家对于调频来说已经很关注了，所以政府对这个项目已经一定的把控。

最后介绍我们院，1950年成立的，新中国第一个电力勘测设计院，火电、新能源发电，设计、咨询、环境评价，我们具有全国综合甲的资质，在东北地区现在储能事业发展的并不是很迅速，现在南方先行，取决于我们地区的特性，南方负荷比较高，而且负荷比较优质。东北地区我们新能源资源非常广阔，但是我们之前提倡的灵活性改造是有一定空间限度的，是有上限，如果灵活性改造达到一定限度之后无法给新能源让更多的空间，这种情况下怎么做？肯定是靠储能，所以在这里，各位业内同仁共同开发东北市场，谢谢大家！