中国储能网讯:2021年由湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府、中国化学与物理电源行业协会联合主办,100余家机构共同支持的湖南(长沙)电池博览会暨首届中国国际新型储能技术及工程应用大会在长沙圣爵菲斯大酒店召开。此次大会主题是“新储能、新动力、新发展”。
会后,为了能让参会代表有更深入的行业交流,小编经过演讲专家本人同意和审核,将演讲专家的速记整理如下:
苏麟:非常荣幸被邀请来参加储能大会,下面我把我们设计的一些感受和实践的案例给大家做个分享。
主要是三块:一个是发展新型储能的意义,第二块是工程实践案例,再就是核心技术。
首先介绍一下我们江苏省电力设计院,我们目前在主要的应用场景都是有实际工程的设计和总包的案例,包括容量比较大的南京江北的储能电站,以及三峡乌兰察布新一代电网友好绿色型电站等。
前面很多专家都谈到了储能对新型电力系统的意义,总结来讲,原来传统的电力系统主要是一个“源随荷动”的系统,今后的电力系统对互动性的要求来得更为强烈,基本上就是要荷随源动或者源网互动,这是今后比较大的特征。储能这块不管是从电源、电网还是在用户侧,都有不同场景应用的需求,应该说在今后的新型电力系统里面,从技术层面来讲应用的迫切性比较强,这里面强调两点,一个是今后我们在这种波动性比较强的能源特点占比增多以后,第一个要增加缓冲的环节,目前主要是储能,你要建设储能的环境,不管是电化学还是机械的,首先你得配置硬件。第二个,你要做好调控,有了这个硬件之后,你怎么来保证源网互动,实时或者长时的平衡,要做好控制这一块,这是两个比较关键的点。
前面这个谈得比较多了,尤其是今年出的这三个文,就是把储能在我们整个3060的进程里面提到的相对比较刚需的内容,这里我就不做过多的解读,前面专家都说得比较详细了。新型储能是除了抽水蓄能以外的类型,总的规划就是在“十四五”末要达到3000万以上的装机,相比“十二五”末要翻10倍的概念。现在没有一个非常完美的储能形式,各种储能形式有各自的优势,但是也有各自的短板,还有许多技术环节和商业模式,需要大量的实践去攻关。所以国家现在基本上是以揭榜挂帅的模式,鼓励各方来参与相关的研究。包括目前我们用的比较多的锂离子电池,也包括钠离子电池,基于解决上游材料的“卡脖子”问题,从原材料资源更加丰富的角度出发,钠离子也是今后发展的一个的方向。
另外,像压缩空气、液流电池这一块,这种是高参数、大容量的储能类型,在今后整个系统层面来说都是需要的。还有一个就是储氢和储热这一块,也是今后储能大的板块里面必不可少的内容。
新型储能里面的几点核心技术:
第一个,从电池本体来说,要讲究四个方面:高安全、低成本、高可靠和长寿命,大家说这里面有的可能是矛盾的,你要提高它的性能,可能很多成本要增加。但是我想说一点,到我们用户手上的储能是一个系统的概念,可能在某一个环节为了保证它的安全,或者性能成本有所提高,但是我们应该从一种系统优化的思维,把我们需要的环节做强做优,但是一些重复的系统,包括一些不必要的系统,我可以把这个环节逐步的取消,所以应该是一个系统优化的概念。第二个,从全生命周期的角度去看,提高了系统的性能之后,它运行的经济性、安全性,包括寿命可能是提高的,这些都能够有效的降低实际的度电成本。
第二个,同样重要的是对于储能系统的集成,这个环节对于实际运行的性能也是比较重要的。
第三个,性能检测、并网检测、安全检测。
第四个,大数据的攻关,包括国家级的大平台,以及数据挖掘。
第五个,储电和储氢是同样重要的两个方面。
从今年市场的实际情况来看,比去年前年都要热,今年尤其是在新能源侧,相关要求出来之后,我们预测“十四五”应该是千亿级的市场规模,到了“十五五”应该是需求越来越旺盛。
下面讲几个工程实验的案例,第一个是三峡乌兰察布,它的风电是170万千瓦,光伏发电30万千伏,配套电储能55万千瓦×2小时,项目分为四个风光储单元。1500V主要就是提高直流电压的等级,提高功率密度和能量密度,实际的每个电池仓的电量大概是在3000度,也是今后大家所面向的主要的等级,在国外用得比较多。
第二个是清华的数字储能的技术,是在整个电池管理回路里面增加了一些可控的单元之后,电池实际的电路网络可以实现重构,主要是解决一些锂电池一致性短板的问题,提高实际响应的一些性能。
第三个,通过链式的高压直挂的技术,采用STATCOM储能串联,既能做有功的调节也可以做无功的调节。
第二个案例,是镇江储能,应该是2018年建成的,它总体的特点就是采用全舱的方案,分成了不同功能舱。在江苏电网当时去试点了快速响应,就是总满功率充电到满功率放电的反转,要做到100毫秒以内,基本达到了60毫秒的等级,这一块做国内做得还是比较领先的。第三个贡献,通过第一批加速电网储能的示范,对于整个消防的安全体系,包括产品的设计,标准化程度方面进行了一些经验的总结。在第二批的储能站,我们在方案上结合第一批做了很多提升。
第三个案例移动储能,主要是结合地区分布式光伏,通过做移动储能提高它的利用率,能够适应多种功能的实地运用的需求。(图)这是实际现场的移动储能车,电量是1000度电,这是目前国内比较大的移动储能。
因为它是一个移动载体,本身需要在车上装很多传感器,通过5G网络上传信号。移动储能能实现多场景的应用,包括一些容量的备用、扩容,以及车上装直流的快桩,场景比较灵活。对于移动储能的研究我们是比较早,在2018年的时候针对它的安全性、状态的分析做了相关的系统,这在国内应该算做得比较早。
最后来讲讲在我们设计单位的角度,看看今后要攻关的一些重点的技术:
首先是在储能的规划层面,目前我们江苏院采用的是西门子的PSS SNICAL,采用区域性储能仿真规划。第二点是储能设计技术,我们在不同场景有一个标准化的设计,比较适合用三维建模来做,包括它的投资分析,比如一个业主找到我,当地的模式是什么?你要快速算出来,想通过一些软件的方式来实现投资的快速分析。建立规则之后,有规则的事情主要是交给电脑来做,图纸是机器来画的,最后结合数字孪生,就是前面的三维,把一整套系统的生态,实现一个三维的交付,便于后期数字化的应用。
另外在储能的集成这一块,今后也是有很多点需要攻关的,我们现在在研究基于模块化多电平的变流器技术,包括基于以太网的电池管理技术,我们要在电力系统这个需求角度做一个专业化、系统化的研究,另外包括标准化的机柜,从模组,到机柜到舱体。还有大数据、数字孪生的运维。
另外我们也开展了一些前瞻性的研究,今后大规模的储能的一些安全标准,其实跟我们原来最早的标准也是要有些变化的,它应该结合大电网使用的需求,希望大家有共同志向的合作单位跟我们一起合作。
以上就是我今天介绍的所有内容,谢谢!