中国储能网讯:2017年4月24-26日,第七届中国国际储能大会在苏州香格里拉酒店圆满召开,来自中、美、英、德、澳、日、韩等国家的1400余位嘉宾到场参会。大会共邀请140余位行业专家与企业代表,围绕产业热点话题,发表了一系列精彩演讲,中国储能网将向读者传递本次大会最具价值的声音。
大会期间,湖南省德沃普储能有限公司合肥研发中心主任李鑫在“储能电站暨微电网专场”,以《基于全钒液流电池的企业级虚拟电站系统解决方案》为题发表演讲,现将演讲主要内容发布,以飨读者。
湖南省德沃普储能有限公司合肥研发中心主任李鑫
李鑫:各位老师好,我是湖南省德沃普储能有限公司合肥研发中心的李鑫。首先我们来看一下这个需求,当然我们前面很多专家多提到了我们的储能、光伏、电网。我们的储能、光伏、电网,发了电给谁用?我做了一个假设,如果把我们地球上的建筑物全部拿掉,我们的电还给谁用?难道是给我们每个人去用吗?显然不是,所以我们还是想从需求侧来讲这个问题,讲建筑物。我们大量的消耗是在这个建筑物里,例如我们的政府大楼,很多政府机关,包括各种各样的办公的大楼里面也有用电需求。还有就是酒店的用电需求、医院、通讯、工业园区、高校实验室都有很特殊的用电需求,我们要仔细的分析。
大家看这个非住宅民用建筑的总面积达到这么高,但是它的消耗量是普通民居的20%。这个线告诉我们当单体规模大于2万平方米的公共建筑消耗能耗的最高和最低值,旁边是小的。我们国家单体面积超过2万平方的越来越多,它们的消耗量也会越来越大。在这里面我把地区和一些单位的名字拿掉了,为了出现一些不必要的问题。比如说国家机关这些电量达到多少?是普通居民的5倍。还有大型商场、医院等等,医院里面的消耗就更大了。这里面还有我们夏热冬暖地区的用电量,这个也是非常大的。高校里面大概它的总用电成本是总指出的46%左右,能不能把这一块的费用降下来?而且高校里面有很多实验室,很多高校实验室的用电需求是不稳定的。这里是医院,医院的消耗也是电力成本占所有经营成本里的65%,这个都有文章的,我把文章标出来了,避免误导大家。医院里面现在越来越多的精密仪器和设备需要高质量的电源,有办法保证吗?刚才我收到一个消息,我们刚好在合肥有一个研发中心,合肥研发中心旁边停电了,我们照样工作,因为我们有储能系统,马上切过来就可以干。医院里面这种供电中断或者是电能质量造成的损害是不可估量的。美国都有这样的例子,还有就是卫星、电子、生物制药方面都有这些问题。
这个问题到底怎么解决?我们所有人都依靠电网,电网搞特高压直流输电,你如果不供电就给我赔偿,这些都是事后的。我们的技术解决这些需求是迫切的,这个里面怎么办呢?有一个办法,我们说虚拟电站,当然有的朋友会讲微网怎么办呢?待会儿我们讲虚拟电站跟微网之间的一些差别。如果说我们为了保证供电的可靠性,从新能源发电企业对电量进行预测,对光伏、风力进行预测,大家都知道这个预测的准确度是多少,能不能预测清楚呢?很难,老天爷的事你能搞得清楚吗?这里面如果没有很精准的数学模型,没有长时间的数据积累是几乎无法完成的事情。怎么办呢?就要求这些东西,通过储能来解决它的不确定性、不稳定性。我们能不能反过来思路想呢?把发电和储能放在一个企业之间,企业里面的用电是可预测的、可分配的、可调控的,我们能不能采用这种办法?因为你企业里的用电需求我们是可以计算的,就是说这个负荷的预测是非常精准的,这就解决了这个问题。而光伏里面的预测,在一个局部区域里面预测也是很精准的,因为不是大面积的,通过这个数据积累是可行的。如果再加上一个储能来解决它的不稳定性、波动性、间歇性的影响,我们就可以让企业旁边有一个虚拟的电站为它提供好的供电方案,这就是我们的思路。
从1997年虚拟电站开始出来了一直到现在,我们看整个发展思路非常清楚。这里面给大家讲一个我们自己的体会,如果企业用储能,大家可以想一想每个地区年产值2个亿的企业大概有多少?数不胜数,他们对供电的需求是旺盛的。如果我们通过这种技术方案为他们降低电价,是不是可行的?我想他们是欢迎的,因为降低了生产成本。这里面有一个概念的问题,就是微网和虚拟电站的区别,从这个运行模式、设计理念和各种条件来讲都有一些区别。微网是从网的角度来讲怎么能够独立运行、并网还是离网,我们虚拟电站考虑的是有一个系统,怎么保证它的无功、有功的支撑。我们的思路是什么呢?虚拟电场通过分布式电源可控的负荷和储能系统成为一个整体,我的负荷是可调度的,我的储能可以是我的调节手段,这个里面有一个关键就是我们的能量控制中心,我们的智能控制算法,我们的数学模型,我们的发电模型、负荷模型、存储模型结合起来。能不能把这个东西放到一个模型在后面,它是一个无人调度的东西。这个里面有一个调度操作,我们设想有没有一个虚拟电站的操作系统在那里操作,完全是可行的。因为我们电站的调度算法都非常的成熟。
我讲一下我们的方案,为什么讲全钒,这里面存在全钒的特点。我们的方案是集装箱式的,每一个集装箱根据用户的不同放的电池数也不同,我们也可以集装箱叠加,也可以盖厂房。这是我们的产品,我们讲一下这个控制,我们在讲到储能的时候,在光伏起来的时候大家都在讨论要不要上储能,很多人呼吁说让储能一起上,要保证你的光电站不弃光,后来大家忽视了这个问题。我们这个系统里面通过我们的电池的调整,通过直流母线来并联,能够让它们自由化运行。而且这个里面所有的储能系统,我们可以是全钒也可以是锂电也可以是铅炭。通过这个虚拟阻抗的控制让它们的特性是一致的,或者有快有慢。我们可以通过这个控制实现这个结果,这个里面要注重它的标准化,也就是说我们热插拔还是在线插拔,能实现它的整个控制的要求,这个就不再详细讲了。
这是我们整个虚拟电站的主电路图,这是我们的产品。为什么讲全钒呢?因为我们说不同的技术路线的电池有不同的条件,有的出力快,有的出力面稳定,有的系统效率高,有的系统效率低,有的环境温度好。这种电池要看它的结构,首先它可以一片一片叠加,可以根据你的需求随时叠加。这个电堆里面有这样一个特点。另外是膜,我们国内已经可以完全自主生产。我们的电池管理系统让我们的电池,每一块电池在整个运行的时候是透明的。我们的电池里面的所有状态看不见是不行的,我们每一块电池都配了BMS,这个BMS是自己研发的。另外我们的电池有稳定的输出,可以根据用户的不同配不同的电解液,它是大功率的,可以时间很长。通过我们的DCDC就可以解耦,我们电池的特性对电的影响没有。我们国家有一个要求,我们团队也是按照这个要求来做,按这个指标去做。这是我们的专利覆盖,我们自己发扬民族品牌,要注意保护。当然各个原材料和部件都要有自主的。我们主要是围绕着养殖业等等做了一些示范,通过光伏加充电桩来储能。还有我们湖南这是景观式的储能。还有我们无人化运维,只有远程数据检测没有模型的监控是没有用的。我们的电解液占整个成本的30%到40%,这个我们可以用融资租赁的办法来做,降低成本。
最后有一点回顾和展望,第一个我们说要从应用侧考虑技术的实用性,避免虚无化。第二个是从应用侧考虑产品的工程化,避免倒在用户的眼前。还有就是考虑应用的商业化,避免好看不好用。我们也呼吁能够广泛开展合作,共享科研成果。最后就是说我们合作共赢,各种电池来解决企业的需求,共同迎接储能的春天,打造储能的新生力量迎接储能的大发展。
(本文根据现场录音整理,未经本人审核)