中国储能网讯:为加快推进电子信息技术与新能源协同发展,进一步支撑产业融通创新,2023年11月8日—10日,国内首个能源电子博览会如约在珠海国际会展中心召开。
2023能源电子产业发展大会暨广东新型储能产业发展高峰论坛由珠海市人民政府、广东省工业和信息化厅、中国电子信息产业发展研究院、中国光伏行业协会、中国半导体行业协会、中国化学与物理电源行业协会联合主办。由珠海市工业和信息化局、北京赛迪会展有限公司、珠海华发集团有限公司承办。广东新型储能国家研究院有限公司、中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、广东省太阳能协会协办。
会议期间,上海正泰电源系统有限公司产品总监孙春胜受邀发表演讲:《新能源侧大规模高能量储能系统解决方案》。
孙春胜:各位嘉宾朋友上午好,我是来自上海正泰电源的孙春胜,很荣幸代表公司和大家一起分享探讨一下储能行业的发展。
这几年储能行业发展非常快,实际上储能行业的快速发展是和新能源装机容量不断增长密不可分的。截止到今年9月份,国内前三季度光伏新增装机量达129GW,超过历年年新增装机量。今年年初国内光伏新增装机量大家预测在120-140GW,实际上装机预测在不断上调,预计2023年年新增装机量190-200GW。国内光伏发电已经超越水电成为国内第二大电源,预计到今年年底,国内光伏累计装机量将超过550GW。
刚才很多嘉宾提到了为什么要发展储能?新能源装机的快速增长,对整个电力系统的安全稳定运行带来了非常大的挑战。大家可以看到,国内的新能源主要分布在西北地区,而用电负荷主要集中在东南沿海地区,这就需要新能源发的电通过电网从西北地区输送到东南地区,因此储能对于构建以新能源为主体的新型电力系统来说是非常重要的技术支撑。今年年初国内储能新增装机容量预计约20GWh,目前最新的预测是40GWh左右,而今年美国最新的装机预测是30GWh。所以今年中国的储能年新增装机量将超越美国,成为全球第一大储能市场。
国内很多储能项目已经安装投运,但对于已投运或在建的储能项目来说,收益来源仍然是亟需解决的问题。目前国内储能发展主要是政策驱动,项目收益是不确定的。近几年国家陆续出台了很多储能相关的政策来推动整个行业的健康持续发展。储能电站的收益主要来源于容量租赁、辅助服务、容量电价和现货差价套利。原来很多储能电站是和新能源配套,现在越来越多的储能项目都是独立建设,独立储能电站可以租赁给新能源企业使用,也是未来国内储能发展的一个方向。今年国内储能装机量上调也和原材料大幅降价有关,光伏硅料价格不断下降,一些大型项目招标组件价格已经低于1元/W,组件价格大幅下降推动国内光伏装机量快速增长。另外储能电池的原材料碳酸锂,也从去年近60万/吨下降到现在约17万/吨,个别储能项目投标价甚至低于0.7元/Wh。原材料的大幅下降推动了国内光储行业的快速增长。
降低新能源的度电成本主要通过两种方式,一种方式是降低材料成本,硅料、碳酸锂的大幅降价,带来系统初始投资成本的下降。另一种方式就是技术创新。今年5月SNEC展会上正泰电源在行业内率先发布了最新的Power Block 2.0液冷储能系统,下半年可以看到越来越多的储能厂家也相继发布了20尺5MWh储能产品,这种方案基本得到了行业同仁的认可。Power Block 2.0液冷储能系统相比市场上主流的液冷系统方案,可以进一步降低项目的初始投资成本,提高项目收益率,为客户创造更高的价值。具体优势如下:设备成本降低10%,运输费用降低20%,占地面积降低33%,基建时间减少15%,系统功耗降低20%,系统寿命提升10%。
Power Block 2.0是如何实现20尺标箱容纳最大5.1MWh的电池呢?首先,我们通过专利无边界液冷板设计,提高整个PACK的成组效率。第二,我们和行业内主流的电芯厂进行合作,PACK设计可以兼容主流的280~320Ah电芯,从而单个PACK的比能。最后,我们通过对集装箱内部的极致优化,从而提升系统的成组效率。通过以上三个方面的创新,最终实现了单个20尺标箱容纳5.1MWh。性能方面,PACK采用低流阻大流量窄区间的设计,可以保证PACK内温差小于1.5度。系统采用Pack级小颗粒冷量控制,将系统温差控制在2度以内。另外,PACK内采用新型绝缘导热设计,热交换效率提高10%。刚才很多嘉宾提到了储能行业的安全问题,过去几年全球储能项目的火灾事故频发,安全是整个储能行业持续健康发展的基础。正泰储能产品设计始终坚持安全第一的原则,Power Block 2.0系统在安全方面采用全方位全域的设计理念。通过电气、结构、运维、人身安全和消防五大方面的设计,确保了储能系统的安全稳定运行。
电气方面,我们采用的是5700V全域绝缘耐压设计,相比行业内电压等级更高,避免系统绝缘问题的发生。系统内采用十二重电气防护,软、硬件保护自我冗余,互为备用。运维方面,储能系统运行策略参考IEC以及美国等国际标准,通过对5大类风险进行管控,保障整个系统的安全稳定运行。结构方面,单个20尺标箱容纳的电池容量从3.7MWh提高的5.1MWh后,整个集装箱重量也从20多吨增加到42吨。我们通过静态和动态的仿真验证,从而确保整个集装箱的强度满足满载整体起吊。人身安全方面,Power Block 2.0采用非步入式设计,电气舱和电池舱采用分舱谁,电气设备完全隔离易燃易爆环境,避免运维人员直接接触到高风险的电池部分。电池舱内部采用抑爆设计,保证每分钟三次的换气量和换气效果。内部元器件选型严格遵循ATX、NFPA855标准,选用防爆产品,确保系统的安全。消防方面,电池集装箱采用Pack、簇、舱级水气双重消防。国内很多项目要求储能电池需要考虑水消防,Power Block 2.0除了预留水消防接口外,我们还增加了一个回收管道,全舱冷却液和消防废水可以集中回收,避免对环境的影响。
正泰是2016年进入储能行业的,到目前为止我们在全球陆续做了很多储能项目。下面简单做下介绍,这个是西北新能源电站配储的项目,正泰电源提供了整套储能系统解决方案。这个是江西抚州的分布式光伏配储的项目,项目的光伏逆变器和整套储能系统都是由正泰电源提供的。这个是在西藏的高海拔光伏配储项目,这个项目的应用比较特殊,储能时长是八小时,和目前主流的一小时、两小时应用相比,更多是用于光伏电站的自发自用。这个是我们在浙江做的用户侧储能项目,整个项目容量达到5MW/10MWh。这个是采用最新液冷一体机方案做的用户侧项目,将电池、PCS和升压变全部集成在一个20尺标准集装箱内,相比户外柜的方案,集成度更高,占地面积更小。
最后简单介绍一下正泰及正泰电源。正泰集团于1984年成立,从低压电器起家,目前做到国内低压电器市占率、产销率第一。正泰于2006年进入光伏行业,经过十几年的发展,目前持有的光伏电站超过12GW,在民营企业中遥遥领先,户用光伏安装量超过了一百万户。
目前正泰业务主要包括三大板块,绿色能源、智能电气以及智慧低碳,一个正泰国际平台和科创孵化平台。正泰电源是正泰集团中专业从事光伏逆变器、储能PCS及系统集成的子公司,成立于2009年,从光伏逆变器做起,2016年进入储能行业,今年SNEC展会上发布了5.1MWh的液冷储能集装箱。目前正泰电源全球有两个研发中心,五个生产基地,在全球五大洲都设有营销中心。不论是光伏还是储能,对产品的售后要求非常高,这是正泰电源在全球的售后服务布局,我们在国内一共12个售后服务网点,海外大概10个售后服务网点,可以及时为客户提供技术支持和服务。
以上是我今天的分享,谢谢!