中国储能网讯：11月9-10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。
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。
大会组委会邀请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技术研发部部长肖振坤分享主题报告《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》。以下是发言主要内容：
肖振坤：尊敬的各位领导，嘉宾大家上午好，我是来自于中国电力工程技术研究院的肖振坤。很高兴跟大家在这里做一个报告，也希望能起到一个抛砖引玉的作用。
我汇报的题目是“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”。汇报的内容从以下三个方面展开：第一是新型电力系统及对储能的需求。第二，关键技术发展趋势分析和展望。第三，中电储能院的简介。
首先，2021年3月份，习近平总书记在中央财经委第九次会议上提出构建以新能源为主体的新型电力系统，国家各部委也陆续发布了多份文件以支撑新型电力系统建设。不久前，习近平总书记在党的二十大报告中提到“我国将积极稳妥推进碳达峰碳中和，立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动，深入推进能源革命，加强煤炭清洁高效利用，加快规划建设新型能源体系”。
相对于传统电力系统来说，新型电力系统存在以下特点：首先从电源结构来看，将从传统可控连续出力的煤电装机占主导，逐渐转化成由强不确定性，弱可控出力的新能源发电装机占主导。负荷特性将从刚性、纯消费型用户转变成柔性、生产与消费兼具型。从电网形态来讲，将由单向逐级输电为主，转变成交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网形态。从系统的技术基础来说，将从目前以大量同步发电机为主导的机械电磁系统，逐渐演变成同步机与大量电力电子设备融合共存的混合系统。运行特性将从源随荷动变为源网荷储协同互动的模式。
这些的特点对于储能系统也提出了一些新的要求。首先从电源侧来讲，大量的新能源建设，要求我们要配置大规模的储能设施。从负荷上来讲，为了适应这种柔性负荷的结构，需要有能够灵活应用和柔性互联的用户侧储能技术。从电网形态来说，需要适应交直流混联大电网响应需求的储能系统。从技术基础来看，需要有能够对电网提供主动动态支撑的控制技术，为了适应源网荷储协同控制，需要有智能化的区域级运维平台。
然后从地域上看，这是目前我国光伏装机的分布情况，以及这是风电的分布，这是新能源装机比例分布示意。右侧是中电联最近发布的我国电化学储能装机分布图，可以看出两幅图存在着一定的关联性，预示着目前储能还是随着新能源的大规模建设而铺开。从地域上呈现出西北和东部两大区域，西北地区往往对应着高海拔、低气温和大风沙等严酷的气象条件，储能设施需要能适应这类恶劣环境。东部地区储能的建设更易受土地资源的限制，对安全和互联有更高的要求。
接下来是电化学储能的关键技术。首先要谈的是建设形态，刚刚各位专家也都提到，当前主要形式还是以新能源配储为主，各个地方对于新能源配储都有指标标准。如果单个新能源厂站自己分散独立地建设储能电站，将会面临不少问题。包括经济性低，利用率低，存在安全隐患以及盈利模式受限等。基于上述情况，目前有不少省份和地区正在提出集中共享储能的发展模式。通过大规模建设储能电站，包括集约化的运维，能够有效降低储能的运行和建设成本。集中储能电站直接接入电网，并且对口多个新能源厂站，能够实现更高的利用率。并且统一建设标准，统一安全质量标准，能够提升整体安全性水平。通过集中共享储能的方式，能够有效的提升电站盈利空间，包括可以参与像刚刚其他专家提到的，可以参与容量租赁，可以参与现货市场，包括辅助服务等等。
以上是大型的新能源配储的发展趋势。另外是工商业用户侧的形态，左侧是目前工商业峰谷电价差的分布。大部分地区，能实现两个电循环，但第二个循环只能获得平段到峰段的价差；而以浙江为代表的省份，目前存在两个峰谷价差的情况，能够有效的提升收益水平。预计短期内可能像这些地区，会迎来工商业储能比较快速发展。但从总体上讲，在下一阶段，我个人认为用户侧储能还是要演变成能适应新型电力系统的负荷特性，演变成多端柔性互联的形态。
关于储能类型，我们知道目前储能主要分为机械、电化学、热储能，电磁储能等，每种类型又有多种不同的技术路线。特别地，今年发布的防止电力事故25项反措规定大中型储能电站不得选用三元锂、钠硫电池，这些电池将逐步退出储能的舞台。除抽蓄外，其他的类型都可以归为新型储能，目前装机最大的新型储能是磷酸铁锂电池，而最近也有不少厂家正在积极投入纳离子电池的研发。此外，近期国家也在研究关于压缩空气储能电价的政策，所以我个人预计，短期内或者至少在“十四五”期间，压缩空气，磷酸铁锂以及钠离子电池都会有一个不错的发展空间。
回到电化学储能，这里罗列了一些主要的电池，每种电池都存在优劣。目前综合来讲，肯定还是磷酸铁锂的综合性能比较好，但是也存在火灾的风险。近期大家可能也都关注到，在一两个月里面也陆续发生了磷酸铁锂储能电站的事故。另外，习总书记在二十大的报告里也提到，我们新型能源体系的建设，需要立足于我国资源禀赋的情况。事实上我国锂资源的储量相对比较有限，并且进口依存度比较高。因此有不少电池厂商正在积极投入纳离子电池的研发，短期内这两种电池会有一个比较好前景。
从电池热管理系统来讲，可以分为风冷和液冷的两种方式。风冷又可细分为分散式和集中冷源风冷。风冷的冷却效果，电池的一致性相对液冷还是会低一些。液冷在早些年，我们当时做的一些具体的工程项目中造价还比较高，用的场景比较少。近一两年，随着规模化应用，液冷的成本已经可以跟风冷达到一个相当的水平。另外，我们在个别的项目里做了一些集中冷源风冷方案的尝试，这种方案在一定的条件下，能够提高整个电站的运行效率，在特定的一些环境下，具有一定的应用价值。总体上，我个人认为今后液冷将是主要的技术发展方向。
接下来是关于电池的BMS系统。我个人比较关注的是SOC的估计方法以及均衡模式两种技术。从SOC来讲，通过采样电池的电压电流以及温度，经BMS计算得电池的SOC状态。目前常规的还是以安时积分和开路电压校正的方式，这种形式虽然简单易实现，但是存在准确度较低的缺点。所以有不少专家学者都在往这个方向去做一些努力。目前了解到有一些类似扩展卡尔曼或者无迹卡尔曼滤波，以及神经网络等先进的算法，能有效提高估计精度。虽然暂受制于计算复杂度和成本约束，尚难以商业化应用；但预计随着电子行业的飞速发展，在不久的将来也能成功应用在新型电力系统之中，使储能电站得以更安全更高效地运行。
另外，关于均衡模式，主要分成被动和主动两种方式。被动均衡将电量过高的电池能量转移到电阻上耗散，均衡的效果并不是特别理想。目前，也有不少做主动均衡的技术路线，主动均衡在充放电的过程中，都能够实现电量在线的转移，均衡的效果相对比较好，但是系统比较复杂，成本相对略高一些。
关于PCS拓扑结构，主要分成集中式、组串式以及高压直挂链式。集中式变流器技术成熟稳定，经济性较高，目前也能够通过增加DC/DC变换器在一定程度上缓解一致性问题。组串式变流器，采用多台小功率变流器并联，并配置簇级DC-DC变换器，提升电池一致性，但效率略低。高压直挂变流器电池一致性比较高，通过级联的方式，省去中压升压变，整体效率高，并且响应速度相对比较快，多个模块之间也能实现故障在线的旁路，提升运行的可靠性。
关于PCS控制方案，随着新型电力系统的发展，目前光伏、风电的比例在迅速提高。这会带来几个问题，首先第一个是系统的结构，从传统的机电系统，变成了两高一低，电力电子含量比较高的系统，整个电网抗扰动能力会变差。另外，新能源的随机性，波动性会造成频率和电压的变化会逐渐加剧，在此基础上逐渐发展出了构网型的控制方式。这种方式通过模拟同步发电机的外特性，使整个储能电站输出呈现出一种同步电压源的特性，能够主动地对电网进行支撑，为电网提供阻尼，在电网故障时可以孤网运行或作为黑启动电源，为电网恢复提供支撑。而构网型控制方式，对硬件本身也有更高的要求，首先需要更大的变流器容量，更强的过载能力以及更完善的保护系统。另外，对于变流器的拓扑结构，我们刚刚提到包括高压直挂，集中式和组串式变流器。高压直挂单体功率比较大，但是集中式、组串式单体功率较小，以百兆瓦规模的储能电站为例，高压直挂仅需若干个储能单元，但另外两种拓扑可能需要数十台甚至上百台的变流器来组合，这些变流器如果都采用构网型控制方式，相当于在同一个系统中并联了很多电压源，需要针对性的开展阻尼控制策略的研究。
接下来关于灭火设施，最新的25项反措要求，储能电池灭火系统除扑灭初期火灾外，还需要维持24小时不发生复燃。以往七氟丙烷灭火系统使用较多，七氟丙烷大家知道是采用气态的形式进行储存，通常只能单次释放，基本上无法应对电池复燃。水介质的消防系统，目前成本较高，并且存在着误动和环保方面的风险。而全氟己酮在常温下处于液态，能在集装箱内大量存储，在扑灭初期火灾之后，能够多次释放，有效防止复燃。因此个人认为，近期还是会以新型的全氟己酮灭火方案为主，能够更加适应新型电力系统对于安全性的要求。
最后请允许我简单介绍一下我们中电储能工程技术研究院，我们是中国电力工程顾问集团有限公司的分公司，中国电力工程顾问集团有限公司简称“中电工程”，业务覆盖规划、咨询、评估、勘察、设计、EPC、投资开发、运营等。旗下拥有六大区域电力设计院及十四家省级电力设计院。储能院是中电工程为了适应新型电力系统的发展而布局成立的五大研究院之一，我们的战略定位是要发展成国家储能技术的创新策源地与高端智库，中电工程储能战略的赋能和发展平台，以及储能领域一流的创新集成服务商。我们的业务范围覆盖电化学储能，压缩空气，储氢，储热，电磁储能等各类储能的规划、设计、咨询、检验检测以及技术研发。我们的办公地点是在上海。
以下是我们在行业内具有的技术优势，首先我们源自传统电力工程规划、咨询、设计领域，专业能力强，工程经验丰富；我们深耕能源规划领域，掌握各地资源禀赋和电力系统特点；并且我们具有大型项目开发和协调能力，具有大型电力工程EPC和运营能力。我们目前也在联合一些国际知名认证咨询公司，部署开展电化学储能检测实验室。另外我们也在积极投入一些储能安全和先进技术方面的产品研发工作。
以上是我汇报的全部内容，感谢各位领导和嘉宾的聆听，也预祝大家在展会期间一切顺利，身体健康，谢谢。
