中国储能网讯：9月7日，由工业和信息化部节能与综合利用司、国家能源局能源节约和科技装备司与浙江省能源局联合指导，中国化学与物理电源行业协会联合232余家机构共同支持的第十二届中国国际储能大会在杭州洲际酒店召开。

大会以“共创储能新价值，共建市场新格局”为主题，聚焦新型储能安全持续发展，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、标准、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。

来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的913家产业链企业，3317位嘉宾参加了本届大会，其中154家企业展示了储能产品，可谓盛装出席，涵盖系统集成、电芯、PCS、BMS、集装箱、消防、检测认证等新型储能全产业链。

9月7日下午，厦门科华数能科技有限公司首席储能解决方案专家林金水在“双碳”目标下储能产业发展新路径专场分享了主题报告—长时储能技术支撑新型电力系统探析。以下为演讲速记内容实录：

林金水：大家下午好，“双碳”目标大家都已经比较熟悉了，实现路径是两大块，一个是供给侧这边的，原来煤电为主，转为风光新能源为主，新能源为主的话，很大一个变化，就是可控性、波动性。还有一块是在用户侧电能替代，尤其是这两年发展最迅速的电动汽车，尤其是追求快充甚至是超级快充。从2019年的国内新能源装机比例跟发电比例大家可以看到，因为刚才内蒙赵总也展示过内蒙的装机和发电情况。新能源发电只有装机的一半左右，装机跟发电不成比例的，主要是风光的有效小时数是偏低的，还有波动是比较大的，装机比例很大的情况下，你可以看到整个发电量是不高的，这样的情况对整个电网的挑战还是比较大的。我们可以看到这是一个第三方机构给出来的“碳达峰、碳中和”的装机比例，这样一个装机比例对整个电网的挑战是非常大的。

哪些挑战可以看一下。刚才讲的双碳目标下发电波动在增加，用电波动也是明显大比例的增加。随着新能源尤其是风电和光伏主要是以大量的电力电子电流器接入以后，这两个进去以后，旋转惯量是明显不足的，这个时候两边的波动加剧以后比较好的应对措施就是储能，储能的技术类型也是比较多的，今天重点探讨的是电化学储能。

针对这些挑战有不同的解决的方案和方法。新能源的波动特征有短周期和长周期波动。这个是山东院裴总给出来数据，中午的时候会出现负电价了，典型的鸭子曲线，今后光伏装机比例再加大后，这只鸭子会越来越胖。风光的波动尤其是光伏，有分钟级、秒级的短时波动，日照比较好的情况下，一片云过来整个电站在几秒钟以内会损失50%以上功率都是正常的，这种秒级的波动，我们配一个分钟级短时储能做调频就可以搞得定。大家知道光伏白天有，晚上是没有的，但是晚上我们7点到10点是用电高峰，这时光伏是发不出电了，这种日内波动你靠抽水蓄能和电化学储能还是可以顶上来的，但是新能源有季节性波动，比如最近这段时间四川干旱导致的大面积缺电，新能源发电是靠天吃饭的，难免会碰到全中国个把星期是阴雨天的，这种季节性的波动目前来看没有更好的解决方案，如果在“双碳”目标下，风光装机比例那么大，要应对是很难，将来可能比较现实的做法，新能源作为传统火电的电量替代，但是装机容量还要留着，每年在应对长周期风光资源不足时还是要开几十天的，这是比较现实的做法，你的电量由风光替代，但是装机容量还是要备用的。

刚才我们讲了“双碳”目标下风光的波动，大家知道光伏的每天满功率发电时间中国大部分地区是4到5个小时左右，那么解决光伏的波动问题你配比4到5个小时储能就差不多了，这是近期看到的项目，尤其是靠近风光资源比较丰富的地区的项目，配比都是四五个小时比较多，功率的占比从最早的5%、10%、15%都已经往上走了。

这种波动的趋势使得储能的发展，以及电化学储能的发展趋势很明显，一个是功率占比也在攀升，储能时长也在攀升，针对光伏的日间波动，基本四五个小时到头，但是功率的占比随着风光占比增加肯定还会再增加的，否则解决不了夜间晚上用电高峰的需求。这么长时间的储能，这么大的功率占比，带来了一个很严重的挑战问题，就是电芯数量巨大，因为现在国内主流的电芯厂家储能电芯主流是280AH，储能分成一个单元一个单元建设，比如1.5MW3小时为一个单元，1.5MW4.5MWH一个单元，280AH电芯数量要接近5千个，如果你是一个一百多兆瓦的单一储能项目，电芯数量要50万个，这么大的电芯数量带来安全的问题是很大的。还有就是今后的储能不可能像现在这样很多还没有很明确的收益机制，但是“双碳”目标储能是要刚需，一定要解决储能的收益模式或机制，储能一定是要靠充放电来盈利的，问题是一个储能单元的电芯数量这么多以后，现在单个电芯的寿命有的是五千，有的是八千，有的是一万，实际使用中，需要对这么多电芯串联再并联使用，能否达到这样高的寿命是打很大折扣的，一旦你的寿命从八千或者五千降到了三四千，这个时候你的收益基本是完全打水漂了。所以针对安全方面和收益保障方面可以去深度研究一下，在安全方面能够影响到整个储能系统安全有多种因素，从材料方面，尤其是电池本体方面的安全讲的比较多，还有一些外围的回路的设计等等，还有设计的问题，包括电芯要怎么串怎么并，包括通信回路，还有施工，这么多的电池对你的生产过程的管控要求很高，一个单一电站50万个电站，一百多个焊点，选择一个好的电芯相对可靠的只是第一步，把电芯堆成模组、集装箱、大型的场站，中间要控制的质量点非常多的。

对寿命的影响一个是电芯的寿命，不同厂家给出的电芯是有相差的。第二，是使用过程木桶效应造成的，现在电池厂家给出的寿命都是单个电芯的寿命，这么多的电芯组串完之后它的寿命影响有多少，其中一个就是木桶效应，电化学的东西还是比较复杂的，木桶效应是肯定有的。后天使用过程中有一个纠正的措施，比如BMS的主被动均衡。另外一个会加剧，这么多电池在使用过程当中，冷却系统没做好，因为电池充放电会发热，冷却系统如果没有做的太好，电池的温差如果拉大，早期的项目有8-10度都有的，电池的温差大了以后就会进一步放大它的差异。

传统的大型的储能项目往往是一台大的PCS，下面直接挂多组电池是比较多的，早几年做用户侧储能，电池设计都是4个小时，这么几年跑下来，这种做的长时储能木桶效应是非常明显的。用三年以后很多系统容量掉到80%下。第二个问题是安全上的问题，直流短路电流问题，因为现在大电芯的内阻一般只有0.2毫欧左右，多簇电池再并联，短路电流非常大，使得保护开关器件很难选择。还有一个绝缘的问题，电芯漏夜问题，算是比较常见的故障，尤其是车上面的，电动车的维修里面有很大部分都是电芯漏液，就会有起火风险，储能上这么多簇并联以后，绝缘检测要定位准备是比较难的，做储能行家都清楚。还有第三个问题是高穿。一般大功率PCS 采用一级拓扑高穿不是很好搞。

针对这些困惑或者问题，我们科华也提出了一些解决方案，当然不可能把所有的问题都在这个环节解决掉，但是我们能解决一部分的问题。通过我们科华S³的液冷储能系统，我们来看看，针对电网这一侧采用的是一个大功率PCS，从电网的角度来说不喜欢调用一堆小的PCS。如果是一个一百兆瓦的项目，我们的方案一个单元3.45MW，只要30几台，可以很方便调度，若是采用200KW组串式，需要500台PCS，从调度的角度来讲是很不好管理的。所以说电网这一侧是喜欢用大家伙，但是电池这一侧，电池巴不得就是一个电芯一个充放电，对电池的使用上来说是最好的，但是颗粒度是有一个限制，这么大型的项目颗粒度太细是没有必要的，也会增加可靠性问题，现在每个电池簇单独进行充放电管理，加上这些电芯级均衡效果就不错。我们采用大功率PCS配合每簇的DCDC控制器，一是把直流母线上的短路电流压下来了，二是解决了木桶效应的问题。第三个是高穿，电网里的高压是灌不到电池里面去的，是隔开的。在座的内行人都知道。

液冷的系统并不是很新的东西，在车上很早就在用了，因为这里随着容量的增加，单个项目原来是10兆瓦，现在是百兆瓦，电芯数量增加以后，原来风冷的问题都会暴露出来，电池温度一致性不好做，我们科华的S3液冷的系统温差一致性效果好多了。

第一点就是安全。我们把绝缘检测的难题解决掉了，这么多簇直接并联的绝缘检测的问题，到现在我听过这么多的报告，没有哪一家能够说的清楚解决掉的，我们在这块花了很多的精力，通过簇级DCDC控制器可以精准定位，再隔离掉，目前据我所知行业里面还没有哪一家能够解决的。第二，通过DCDC以后，把短路的电流压下来了，非常关键。还有一个在消防上的从PCAK级开始的三级消防设计，最终还有水消防，真出问题要靠水。第二，就是精简这块，整个液冷系统是模块化的，目前液冷的PCAK里面有管道，有冷冻液，不可能是在现场装配的。还有在运输方面会方便一些。另外就是占地，风冷的系统早期的项目20英尺柜就是1.5MWH左右，2MWH都很难排进去，我们液冷是3.4MWH，还能够留出部分的空间，装DCDC模块或者200KW的模块式PCS，节省不少占地。

最后一块是智能。一个是安全上绝缘的问题解决掉以后，还有一个是数据，我们知道以前的储能电站10兆瓦、20兆瓦，电芯的数量都不会太大，现在百兆瓦以上，电芯是50万个，PCS要达到三五十台，如何快速响应电网的调度，电网对储能的速度要求是无止境的，当你数量一多以后，电芯和BMS的数量庞大以后，如何快速的响应调度，通信手段上要做另外的处理，我们采用61850通信，监和控分开两套系统，同时每套系统分成主备，提高它的可靠性，也保证通信速度时延的最小。另外一个是消防。消防完全可以做到百分之百可靠，只是这样一个成本业主能否接受？因为消防总是要砸钱的，你做的越可靠投入的资金越大，所以消防手段在实际项目中只能是折中，我们科华毕竟不是做专业做消防的，也是采用行业内主流成熟的储能消防技术应用，今天在座的就有不少专业的储能消防厂家。

后面介绍一下我们的一些应用的案例。科华大家都比较清晰了，不多说了。这两年PCS的排名基本都是在第二。这是我们光伏的产品，另外一个是储能的产品，包括从家用到商用到大型的储能电站，科华都有比较完整的产品，同时做过的案例也足够多，每年的储能大会也都在讲，在行业里面这也是科华很大的优势。我们在各种的应用场景，从共享到电网到发电侧到用户侧，尤其是微网，其实微网的难度是比较大的，因为你本身的能量的来源基本都是波动性的，是小电网，有时还要带一些冲击性很大的电机之类的负荷，控制难度确实大。这些是到目前为止在国内做的一些项目，覆盖的范围都是比较广的，所有的应用场景科华基本都有，不是一两个，而是足够多。新能源发电侧，这几年从山东到安徽、新疆、西藏都有。火电调频这块也做了一些，尤其是像南山热电，需要黑启动的，我们调试时间是最短的。这块是电网，最早的河南包括湖南的都参与了。还有像用户侧的项目，比较大一些。

今天给大家做的报告就是这些，谢谢大家。