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首届中国新型储能产业发展高质量发展大会在济南召开

作者:刘伯洵 来源:数字储能网 发布时间:2022-11-10 浏览:

中国储能网讯:11月9日,由中国化学与物理电源行业协会主办的首届中国新型储能产业高质量发展大会暨全国虚拟电厂及需求侧响应高层研讨会在山东济南喜来登召开。

会议现场

大会聚焦新型储能可持续高质量发展,针对储能产业面临的机遇与挑战等重点、热点、难点问题展开充分探讨,分享可持续政策机制、资本市场、新型储能系统集成技术、供应链体系、商业模式、示范项目应用案例、新产品以及解决方案的普及和深化应用。

来自电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的150家产业链企业,322位嘉宾参加了本届大会。大会通过主旨演讲、高峰对话等环节深入交流探讨。

本次大会由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会和中国储能网联合承办。

山东电力工程咨询院有限公司山东省能源大数据中心副主任、设计总工程师裴善鹏

本次大会由山东电力工程咨询院有限公司山东省能源大数据中心副主任、设计总工程师裴善鹏主持。

中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇在致辞中指出,据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会不完全统计,截止到10月上旬,国内所投运的新型储能项目共有102个,投运总规模为966MW,其中电化学储能项目共94个,装机容量881MW,占总装机容量的92%;其中锂离子电池储能仍然占比最高,达到76%,液流电池和铅蓄电池(含铅炭电池)储能装机各占11%。

截至10月中旬,2022年全国投运、并网、在建和规划中的磷酸铁锂储能项目共523个,总规模达到39.783GW。

成本问题是制约电池技术能否商业化的核心因素,碳酸锂等原材料价格的暴涨导致磷酸铁锂电池价格居高不下,行业推出采用诸如大容量电芯(280Ah—500Ah)、1500V直流系统、液冷系统等技术降低储能的初始投资成本和全寿命周期成本,液冷储能系统在提升电池一致性、能量密度、能量转换效率等方面具有相当的优势,从市场不断推出的储能产品和应用来看,采用液冷技术成为行业发展趋势。

技术路线的不同和配置的差异导致初始建设成本差异很大,例如储能电站额定能量按照电芯、PCS直流、PCS交流、并网点等不同的考核点,以及循环使用寿命、充放电能量状态的不同要求,会导致储能设备单位“Wh”价格的巨大差异。很多新能源企业为降低初始采购成本,通过减少“超配”来降低初始采购成本,并不关心储能设备的全寿命周期成本;同时部分项目采取配置简易的消防设施、配置非节能型设备、采用非主流品牌设备、降低开关电器档次等方式来压缩设备投资成本,给后期储能系统的安全稳定运行带来极大的隐患。因此,为实现储能的最大化收益,储能设备应当基于全寿命周期的安全高效运行来选型。

当前,新材料、新技术、新装备推动储能产业降本增效,但技术突破往往非一时之功,也非停留在商业宣传上“数字”游戏,储能产业在安全、成本、可靠、寿命、回收等方面仍存在诸多难题,需要通过较长时间的工程化应用验证。我们需要投入时间、人力、精力和财力,扎实解决技术难题。

受制于市场机制,新能源侧配建储能无法作为独立主体参与辅助服务市场、现货市场等电力市场获取收益。因此,多数新能源建设单位将储能作为“包袱”,在设备采购阶段,忽略储能产品的安全和性能,采取“最低价”中标的方式来压缩初始采购成本;在建设阶段,不考虑储能参与电力市场的设计接口。投产后储能也大多处于空置的状态,并未真正发挥其与新能源的协调互动以及对电力系统的友好支撑。

新型储能正从商业化初期向规模化发展,市场空间巨大,但新型储能收益模式仍不健全,相适应的政策机制、价格机制、标准体系、人才培养等方面仍在逐步推进和完善中,储能的市场主体地位和服务品种仍需进一步明确,建设运营成本需要进一步制定相关实施细则进行合理疏导。

刘勇表示,回首过去的10年,得益于持续增强的自主创新能力,越来越多的中国自主研发的新型储能技术崭露头角,以前所未有的创新之势活跃在全球舞台,并逐步实现全球创新和引领;得益于坚持不懈的自主创新行动,在探索与重构中,中国储能产业打造出更高韧性、抗风险能力更强的本土产业链、供应链;得益于持之以恒的自主创新精神,中国储能产业向全球不断注入和分享了更多成功的中国工程化应用案例和切实有效的创新方案。

当前,我国新型储能产业已经进入快速增长阶段,与此同时,技术、市场以及政策体系都相对同步地进入了协同窗口期。这不仅为我国新型储能创造了新赛道、新舞台,也将深刻改变长期以来形成的全球储能技术与市场新格局。

刘勇表示,随着参与企业的纷涌而至和产品线的不断扩产,我们也不得不冷静思考,储能产业尚处于发展的商业化初期阶段,无论是技术、市场还是安全问题尚未健全,行业也未曾经历过真正的暴风骤雨的洗礼,如何理性清晰的看待行业和企业自身的发展显得至关重要。

当前,我国新型储能产业已经进入快速增长阶段,与此同时,技术、市场以及政策体系都相对同步地进入了协同窗口期。这不仅为我国新型储能创造了新赛道、新舞台,也将深刻改变长期以来形成的全球储能技术与市场新格局。

《“十四五”新型储能发展实施方案》中指出,加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的绿色储能技术创新体系。

刘勇指出,我们要建立优势互补、成果共享、风险共担的协同创新机制,坚持从材料体系、储能本体技术、系统集成技术、储能并网技术、智能运维技术、系统回收技术、储能评估技术、检测认证技术、碳足迹技术、商业模式等多个方面不断创新。要在重点领域引导并支持创建以企业为龙头,高校、科研院所、金融投资机构参与的创新联合体,开展新型储能关键共性技术攻关及成果转化。进一步完善电价、税收、绿色基金、人才培养等激励创新的政策体系,加大对基础研究和关键技术研发攻关的投入力度,引导并强化资本市场对创新型储能企业的支持。

我们要着眼于整个行业的战略性判断,做好产业链供应链战略设计和精准施策,推动全产业链系统优化和升级,围绕增强资源、技术、装备、市场保障能力,增强供应链稳定性和竞争力。要聚焦产业链关键环节,梳理“卡脖子”关键短板技术和产品,以关键共性技术、前沿引领技术、应用工程技术、颠覆性技术的创新等为突破口,引导企业加强关键核心技术攻关,加快新型储能工程化产业化突破,形成自主可控、安全高效的产业链供应链。

我们要全面深入学习宣传贯彻党的二十大精神,凝聚发展共识,加强信息交流,科学研判趋势,强化上下游协同发展,有效开展行业风险预警。以持续领先的产品和服务,支撑引领产业高质量发展,推动融合创新、深化国际合作,为实现双碳目标贡献更大力量。


中国三峡新能源(集团)股份有限公司山东分公司党总支委员、副总经理、工会主席汝会通

中国三峡新能源(集团)股份有限公司山东分公司党总支委员、副总经理、工会主席汝会通在《山东首批独立储能示范项目的现实应用》主题报告中指出,储能电站作为电网“源、网、荷、储”智能友好互动系统的重要资源,实现错峰收储、释放绿电,增强受端电网事故应急响应能力,同时兼顾全省新能源调峰需求,在电网调频、调峰、备用和黑启动等方面发挥重要作用。

据介绍,三峡庆云储能电站位于山东省庆云县,由三峡新能源公司投资建设,项目一期100兆瓦/200兆瓦时项目已于2021年12月并网,总投资约4亿元。二期200兆瓦/400兆瓦时已列入山东省第二批储能示范项目名录,建成后300兆瓦/600兆瓦时独立电站,将成为国内目前规模最大的电网侧共享储能电站。

该项目自2022年1月27日投运以来,执行削峰填谷策略,每日一充一放,充放电深度100%DOD,运行稳定。山东省电科院按照GB/T 36548—2018《电化学储能系统接入电网测试规范》对其进行性能测试,三次充放电转换效率测试结果分别为90.3%、88.76%、86.5%,平均效率为88.5%,在山东省首批5个独立储能示范项目中名列前茅。

该电站采用储能液冷热管理技术,每只集装箱装配2台液冷机组,液冷管路直接接触电芯,箱体内电芯温差控制在2℃。

通过仿真数据得出,风冷方案超配12%与液冷方案超配7%在5年质保期内的衰减率基本相同,液冷方案在整体造价上要比风冷有较大优势。

电池柜背靠背布置,内部取消运维通道,采用外维护方式。每台40尺液冷集装箱总能量6.709MWh, 体积能量密度为78Wh/L,比常规风冷方案高出150%,节约50%的建设用地,减少1.5%的衰减率。比传统1000V的方案能量密度提高139%,施工、电缆成本节约10%。

会议现场

汝会通指出,安全管理是场站运维管理重要一环,是实现安全目标而进行的有关决策、计划、组织和控制等方面的活动;需要从技术上、组织上和管理上采取有力的措施,解决和消除各种不安全因素。

庆云储能电站编制并发布《安全生产管理办法》、《不安全事件报告和调查处理规定》、《危险源辨识与安全风险分级管控管理办法》、《安全生产检查工作办法》、《安全事故与灾害应急救援管理办法》等安全管理制度和环保制度等制度文件33项。

强化针对电化学储能的消防能力建设,进一步深化储能电站系统安全研究、储能系统火灾演化机制及防控技术研究,针对火灾防控、早期预警、事故处理等方面,完成综合应急预案、专项应急预案、现场处置方案的编制和评审,正式发布、实施,并在能源局备案。加强与项目所在地消防部门的交流,预案报备、反向培训。

汝会通表示,庆云项目一期参与2022年春节保供,参与调峰9次,充电量177万千瓦时,放电量157万千瓦时,累计充放电合计334万千瓦时,在累计充放电量方面居山东首位,为春节期间保供交出一份“满意”的答卷,为保障人民群众春节用电彰显了“三峡担当”。

汝会通指出,2022年3月2日进入市场化交易以来,庆云储能设备共计运行159日,充放次数149次。平均下网电价0.394元/kWh,上网电价0.576元/kWh,充放电价差在山东省5家独立储能排名中名列前茅,真正发挥了独立储能“移峰填谷”调节能力。

汝会通指出,庆云县全社会用电量7.7565亿kWh,网供最大负荷169MW。三峡能源储能示范项目的投产为庆云县可实现100% 时段稳定绿电供应,助力打造山东首个县级“纯绿色电网”,全力支持“德州庆云全域全时段绿电供应示范区”建设。

现货市场收益方面,汝会通指出,2022年3-9月,庆云项目参与市场化交易累计下网电量2980.66万千瓦时,下网电价0.3944元/kWh;上网电量2403.82万千瓦时,上网电价0.576元/kWh ,现货市场电能量交易净收入约200多万元。

容量市场收益方面,汝会通指出,《关于2022年山东省电力现货市场结算试运行工作有关事项的补充通知》指出:储能电站日发电可用容量=(储能电站核定充电容量/2) ×K/24,K为储能电站日可用等效小时数,包括电站运行状态、备用状态下的小时数(初期电化学储能电站日可用等效小时数暂定为 2 小时)。

会议现场

《山东省人民政府关于印发2022年“稳中求进”高质量发展政策清单(第四批)的通知》规定:坚持新型储能市场化发展方向,推动独立储能示范项目积极参与电力现货交易,暂按电力市场规则中独立储能月度可用容量补偿的2倍标准执行。

租赁容量收益方面,汝会通指出,《山东省风电、光伏发电项目并网保障实施办法(试行)》(征求意见稿)指出:优先支持建设使用大型共享储能电站的项目,其次支持配建储能的项目,再次支持租赁储能的项目。

山东分公司积极对接储能租赁单位,落实储能租赁收益。现庆云储能一期项目容量租赁已确定40.5MW/81MWh。

由于山东省政策变化导致2022年第三季度前无新增陆上风电、光伏项目,储能租赁业务推动暂时较难开展。随着山东省陆上风电和光伏项目的逐步放开,新增集中式新能源项目必然会带动储能电站租赁市场走向活跃。预计租赁价格在265-330元/年/kW。

汝会通表示,储能能够平抑新能源随机性、波动性和间歇性特点,同时能够提升新能源消纳量、降低发电计划偏差、提升电网安全运行稳定性,正得到各级政府和世界的高度关注。

汝会通表示,电化学储能其建设周期短(两三个月即可建成投产)、效率高、单位面积能量密度大、响应时间短、收益灵活可靠等特点,正在吸引越来越多的投资商参与进来,成为市场热点。

汝会通认为,由于市场对磷酸铁锂电池的需求会越来越大,导致磷酸铁锂电池及上游产业链连锁涨价,锂离子电池项目建设成本居高不下;且电化学储能电站安全性问题仍未从根本上解决,目前山东省第二批储能示范项目极少能实现年底发电目标。


中国电力工程顾问集团有限公司中电储能工程技术研究院研发部部长肖振坤

中国电力工程顾问集团有限公司中电储能工程技术研究院研发部部长肖振坤在《面向新型电力系统的大型电化学储能电站关键技术发展趋势分析和展望》主题报告中指出,目前在新能源配储能项目上存在4个方面的问题,一是经济性低,单个分散储能电站的规模通常较小,设备采购没有议价权,且需要分别配置公用辅助设施,整体建设、运维成本较高;二是利用率低,源、网、荷各侧分散配置储能电站,为单一新能源发电站、用户站或局部电网服务,利用率较低。三是存在安全隐患,为获取新能源发电建设指标而配建的储能电站质量标准通常较低,且电池缺乏有效维护,存在较大安全隐患。四是盈利模式受限,单个分散储能电站的盈利模式通常跟随其应用场景,较为单一;且缺乏专业的运营能力。

肖振坤表示,分散式风冷方案综合用电能效比约为 2.5,能源转换效率较低。集中冷源方案综合用电能效比可达到3.24,能源转换效率高。初步估算,对于1GWh规模的电站,集中冷源方案较分散式风冷方案年节省用电量约500万kWh。电站整体效率提高1%。针对西北地区,在此基础上还可考虑电池热量回收方案,提高整站的效率。

杭州高特电子设备股份有限公司市场经理邸金生

杭州高特电子设备股份有限公司市场经理邸金生在《构建储能安全与价值提升的储能BMS+数据服务体系》主题报告中指出,本体安全已有较大进步和保障,仍存在热失控风险;BMS监测手段单一,无法提前预知电池及系统异常状态,无法科学精确预知热失控风险等,单体本体一致性、制造和使用环境是系统最大可用容量的决定性因素,随着高电压、大容量单体电池的普及,离散性及一致性问题是影响储能系统使用效率的重要因素。

邸金生表示,电池制造工艺和系统集成水平的提升,系统质量和可靠性大幅提高,但单体离散性和热失控风险仍是实现系统长寿命和高收益的重要影响因素。热失控问题是多因素耦合的综合性问题,单一维度的监测和诊断不能及时预防和控制风险。如何获得更长寿命更高效益,BMS管理和维护能力起到重要作用。

邸金生指出,储能电站建成并网运行后,运营维护工作上升成电站的工作重心,直接关系到电站能否长期稳定、安全运行,并影响电站的投资价值及最终收益,电站运维成本也成为收益最大化的重要因素。

邸金生表示,电池状态SOX(SOC/SOE/SOP/SOH)是电池能源系统运行和决策的重要依据之一,也是BMS技术的难点。国内厂家通常算法是基于安时积分和OCV修正算法、或卡尔曼滤波算法,缺点是不能适应电池衰减的参数变化。很多电池厂更是以电池全寿命周期的测试数据闭环比对计算,缺点是测试成本高、任何电池参数变化就需要重新测试。

高特的电池状态计算技术采用了一种全新的算法,具有自学习和神经网络模型特点,能自适应各类电池,实时学习电池参数,具有很好的收敛性和鲁棒性。高特还创新性的提出SOS的定义,把电池的安全状态作为电池的一个评价参数,可大幅提高电池系统的安全性。


厦门科华数能科技有限公司售前技术总监王大龙

厦门科华数能科技有限公司售前技术总监王大龙在《科华S³液冷储能系统助力储能产业高质量发展》在主题报告中指出,电池近三年发展趋势体现在更高功率密度、更高循环寿命、更高效运行方式以及电芯容量逐步提升。

王大龙指出,风冷技术存在的主要技术瓶颈体现在,步入式设计,不便于安装,集装箱内电池温差大(8~10℃),系统能量密度低,风冷系统工业空调功耗高。

据介绍,科华数能推出的全新一代S³液冷储能系统采用PACK级多维度安全设计,实现三重绝缘保障;采用智能深度电力电子化技术,实现簇级控制器实现电池簇单元主动均衡、智能投切、快速响应、双重保护;采用智能温控均衡控制技术,循环寿命可提升>10%;采用智能3D云图AI技术,节省运维30%以上的时间。该系统主要优势主要体现在以下四个方面。

一、高安全。提前预防,多重保护,BMS、簇级管理器、EMS多重电池主动预防策略,电池异常快速响应,冗余消防,保驾护航。三级消防、三级防爆、三重绝缘。

二、容量大。采用优质280Ah电芯,20尺3.44MWh(含簇级管理器),灵活拼接,节省场地,短边拼接,40尺可达6.88MWh,20MWh电站节省土地近40%。

三、主动均衡,延长寿命。簇间电压差异,主动均衡,提升电池可用容量>6%,提高循环寿命>3%,智能温控,PACK间温差<3℃,系统内温差<5℃,循环寿命提升>10%。

四、系统稳。自研簇级管理器与大功率PCS,满足电网调频等功能需求,电池簇级管理,允许新旧电池混用与电站扩容。

长兴太湖能谷科技有限公司副总裁常东昇

长兴太湖能谷科技有限公司副总裁常东昇在《双碳战略下的智慧储能》主题报告中指出,储能是解决大比例风光能源不平衡的最佳方案,提升传统电网灵活性、经济性、安全的重要手段,是未来智慧能源互联网支撑技术。

据介绍,太湖能谷推出以TEC-Engine技术(数据驱动、拓扑控制、人工智能、随机自适应)为核心,打造以云端计算控制的电化学储能运维、运营平台,形成以“储能+”为中心的能源互联网及虚拟电厂(智慧零碳电厂)。“ TEC-Engine + 铅碳电池” 构建性价比极高的储能方案(安全、环保、经济、可复制),可广泛用于发电、电网、用电侧储能及离网储能。通过发电、电网及用电侧“大共享”储能电站项目推进, 构建以储能为核心的智能微网,探索相关配套政策及商业模式。

福建星云电子股份有限公司副总经理许旺龙

福建星云电子股份有限公司副总经理许旺龙在《国家双碳战略下光储充检智能电站为核心的分布式能源发展潜力》主题报告中指出,2021年电化学储能累计装机规模达5.51GW,同比增长68.5%。在“碳达峰、碳中和”目标以及“十四五”期间各类储能利好政策的推动下,我国将继续进行储能探索,大规模推广分布式能源,电化学储能装机规模将持续扩大。

许旺龙表示,用户侧储能的成熟应用场景主要为家用储能、工商业储能及通信基站的备用电源,光储充检智能超充站也将成分布式储能重要应用场景。用户侧储能主要用于电力自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提高供电可靠性等。

根据分布式光伏装机量测算出到2023年,全球分布式光储项目年新增装机或达53.89GWh,年均复合增速达59.44%。供给端电力清洁化:推动能源结构低碳转型,构建以新能源为主体的新型电力系统,实现电力供给逐步去碳化。

许旺龙认为,目前我国用户侧储能项目规模较小,多为工业用户,家庭用户较少;我国经过多年快速发展,整体用电量逐年增长,电力消费结构也在不断变化;对比发达国家,我国居民用电仍然具有非常大提升空间,人均用电量增速远超发达国家。

未来我国第三产业、居民用电占比预计将继续提升,电网也需要从适应工业负荷过渡到适应民用负荷。

许旺龙指出,工业、工商业、居民用电因为使用习惯的不同,负荷特征截然不同,工业、工商业用电因为规模较大、运行规律稳定,相对负荷较易预测, 而居民用电因为规模小且零散,运行极其不规律,因此负荷预测难度较大。而且由于夏季酷暑、冬季极寒等极端天气影响,更加剧了负荷的波动性。

通过对比过去10年主要省市的用电负荷及用电量数据,可以发现大部分省市用电负荷增速已高于用电量增速,这种趋势未来仍将延续,电网将面临更加复杂的挑战。

许旺龙指出,随着我国大力推动“新基建”的建设,通信系统、商业园区、工业厂房、社区住宅、海岛、偏远地区等场景对稳定供电的需求增大;数据中心、5G基站的建设运行,对新型能源有强烈的需求;居民用电量增加且集聚化、城市化背景下负荷中心加速聚集;新能源汽车和电动汽车充电桩的普及将改变我国城市的能源消费模式,形成真正的能源互联网,对分布式储能设备产生新的需求。

许旺龙表示,分布式储能作为一种延缓高昂的基础设施投资的非电网方案,是未来能源发展的必要选择。浙江、江苏、山东等省市陆续出台相关政策,调整峰谷价差,刺激用户侧储能发展。

新风光电子科技股份有限公司市场技术顾问石广保

新风光电子科技股份有限公司市场技术顾问石广保在《高低压储能系统在不同场景下的应用方案》主题报告中重点围绕风光电源侧/电网侧/高压配储、风光电源侧/电网侧/低压配储、高压应急电源、柴发储能供电系统,工商业储能等方面应用案例和技术特点做了细致介绍。

据介绍,新风光的高压直挂产品特点体现在电池单簇运行,所有电芯受控;低载波频率情况下实现高输出波形质量;系统综合效率高,可提高3%-5%;电网调度简单,响应速度快;功率单元冗余设计,无故障运行时间延长;功率越大,成本、占地面积越具有优势。减少储能电站变压器专业运维;具有25000+高压级联产品业绩及20年的应用经验。

受疫情影响,来自广州智光储能科技有限公司技术总监汤旭与三河同飞制冷股份有限公司副总经理兼总工程师陈振国在线上分别分享了《大容量锂电池储能技术发展》和《储能热管理系统的安全与能效》主题报告。

会议同期还召开了《首届全国虚拟电厂及需求侧响应高层研讨会》。

会议现场

据主办方介绍,为期两天的大会将从“双碳”目标下新型电力系统与储能系统整体解决方案、储能安全与系统集成、新型电力系统建设背景下的虚拟电厂再认识、虚拟电厂技术及其标准体系建设研究、现货市场环境下虚拟电厂实践与展望、大范围灾害性天气条件下电力保供措施的延伸思考、虚拟电厂的落地实践思考、虚拟电厂与需求响应在广东的实践、新型电力负荷管理系统建设政策解读与实践、山东需求响应政策及发展趋势等方面进行深度探讨。

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