中国储能网讯：“近几年储能增长率很高，尤其从2015年到2016年增幅很快，2017年增长得更快。这与可再生能源集中式储能和用户侧储能大幅增长很有关系。按国家战略，到2025年，储能在电网当中的装机要达到24GW，才能满足电网的需求。所以储能这一行市场前景极其广阔。”

8月25-26日，首届全国用户侧储能细分市场开发与应用高层研讨会在江苏无锡太湖饭店召开。会议由江苏省电机工程学会、国网江苏省电力公司电力科学研究院、全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会、中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合主办。会议吸引了国内近400位学术和行业专家及企业高层代表参会。中国电科院电工所教授级高工李建林在本次会议上,就“我国典型储能示范工程及技术走向”发表演讲。

演讲全文如下：

李建林：我今天报告的题目是《我国典型储能示范工程及技术走向》跟大家汇报一下。

我主要从四个方面，首先把我们国家储能领域的现状给大家回顾一下。首先我选了电网公司比较有代表性的十个示范工程给大家做一个简单的展示，依据这个示范工程，我们挖掘十大关键技术。第四个方面是我们向国家电网以及能源局以及相关部门提了一些相应的政策建议，在这也重新呼吁一下大家，有各种机会把我们的一些声音向国家层面进行反馈。

首先我介绍一下我国储能现状。从这个图上可以看出，在所有储能类型当中，电化学占的比较高。在电化学当中，锂电池占的比重是比较大的，除此之外一些铅酸电池或者含的铅炭还有中间的液流电池占的比重也是比较大的，它代表了技术走向。我们国家对这几种先进的电池都列了一些重大的项目，比如说有百兆瓦级的锂电池系统作为国家项目。液流电池我们列了十兆瓦级的液流电池国家项目，另外一款新电池飞轮国家重点研发计划也在征集指南阶段。国家对这几个储能电池还是比较关注的，并且提了一些明确的指标。这个是占比的趋势图，大家可以看出，在锂电和铅炭的增长是比较高的。在储能类型当中，电化学占的项目数是最多的，是重点攻关方向。电化学当中锂电池占的比重是比较大的。从应用场合看，首先储能在可再生能源利用是最多的，不管是在西北还是东部地区，储能集中式可再生能源当中是最多的。不过，这几年分布式电源方面比重越来越大。比如说江苏在用户侧分布式储能这块占比也很大，并且随着电改，储能在用户侧比重也会占得更大。

所以总结一下，储能在可再生能源当中占比是比较大的，过一段时间大家也能看到在西北电网当中，我们也规划了很多百兆瓦级的储能电站，也是解决国家现在面临的弃风弃光难题。西北电网当中，比如青海、甘肃、新疆都进行了计算，不仅算出了整个西北电网需要的总能量，也知道在关键节点加进去能起什么作用，这个理论上都已经通过了。我想不久的将来大家在西北电网当中都能看到大规模集中式储能的身影。

下面我在量上跟大家统计一下，大家可以看出近几年储能增长率很高，尤其从2015年到2016年增幅很快，2017年增长得更快。这与可再生能源集中式储能和用户侧储能大幅增长很有关系。按国家战略，到2025年储能在电网当中的装机要达到24GW，就是24000MW后才能满足电网的需求。大家可以看出从300到24000之间还有80的空间，所以储能这一行市场前景极其广阔，依赖各位同仁们把空间更好地用好。刚才我把储能前景给大家回顾一下，下面我把储能的作用或者说示范工程设计的主要依据展示一下。

储能在电网的发输配环节都有相应的作用，我们通过相应的示范工程证明了它有相应的作用。比如说在发电端，我们在张北有大型风光储能示范工程，在辽宁风电厂里面加了液流电池储能系统。青海格尔木在光伏电站里面加了15兆瓦、18兆瓦时的储能系统，证明了在发电端加上储能系统是很有作用的。后期我们逐步会在火电当中比如说火电联合改造当中，以及储能参与电网调频方面和火电机组配合也加一些相应的储能。通过一些示范工程证明储能的作用。山西电网公司已经有四个这样的调频电站，有些已经投用了，有些正在调试。通过实际当中证明储能参与调峰调频是有相应作用的，在发电端作用很明显。

储能在输电和配电环节作用也很重要。借助储能系统可以提升特高压线路的通道利用率。河南省电力公司这个场景是哈郑直流。河南一旦特高压闭锁以后，2600兆瓦就失去电源。解决方案有两种。一种是建混电机组，可建好后利用率极低，并且即使有利润每次启动也就是十几分钟，甚至是秒级的，不一定很划算。所以我们在河南电网里面也进行了计算，在特高压变电站选了10个点，分别将200兆瓦的储能系统对电源进行了一个支撑。一旦特高压闭锁之后，通过储能应急电源给负载供电，并且在不发生故障的时候提升通道利用率。实际当中证明很有效。只是现在储能成本偏高，这种商业模式还没有探索清楚。当证明了储能在输配电领域有相应作用。

用电端作用就更多了，所以储能在发输配环节都有意想不到的作用。随着时间推移这些工程会越来越凸显储能作用。

下面我把几个主要示范工程的原理跟大家展示一下。这个是储能用于平抑风电功率波动示意图。国家示范工程和辽宁示范工程基本上就这个原理，我们加储能系统然后对整个风厂的簇率进行平抑。没有储能的时候风厂的波动特别大，控制储能装置进行处理后使输出平抑一些。尤其是从振幅上，加了储能之后幅度是比较小的，没有储能之前波动是比较大的。这里面有一个科学问题，就是储能如何和风电厂配合，就是做接线方式。我们现有的示范工程主要就是集中接，不管是张北的14兆瓦、63兆瓦时的还是辽宁的，都是在整个风厂出线端把储能接在了一起，这是否合理呢？也不一定，还有待于进一步论证。国外还有一种做法是每个风电机组自身加一些东西，这两种方式我认为都是走了极端。每个加的时候会导致你总体加的储能量大于整个加的储能容量。因为风电厂机组之间的波动自己可以平抑一部分，这种加都是从小到大，通过串并的方式结合起来的。把一个电站做到兆瓦级乃至十兆瓦、百兆瓦级，通过大连串并形成一个电站，这样控制起来是比较复杂。我个人倾向于一条线上接送一个八台或者九台机组，以这种为代表加一部分储能系统，把它散到各个方式上面，这样可能更好一些。又能利用了机组的广抑作用，又使集成上大幅度降低运行难度和风险，我们在甘肃的示范工程就是这么做的。

储能在风厂里面两个很重要的作用，一个就是跟踪计划出力曲线。电网调度上对风厂怎么调呢？就是明天发电的时候，今天要把曲线提前给调度报上来。比如说报了一条红线，红线报上来以后，第二天不管是风电还是光伏，这个可能测不准，因为风速和日照度变化比较大，我们国家风电和光伏的水平还没高到这个程度。一旦测不准，最终使风电或者光伏出力会出现黑线变化特别大，会超出预定范围。这样系统超过蓝色线的时候储能就充电，然后再放电，通过储能充放得到一个很好的调整，使它沿着规定的路线运行。我们给它起一个名字叫友好调度。比如说在青海和辽宁都验证了这个作用。只要能在正负10%的误差带宽内运行，对电网是比较友好的。这样标起来也相对而言容易一些，对我们的计划是有帮助的，后期尤其是光伏电站这个作用更明显。我们在格尔木上加了光伏以后，主要就是起了这个作用，使它能够更好的跟调度曲线。我们给它起名字是电网友好型的发电厂。假如说所有的光伏电站都是友好的，都配置10%储能的话，电网调度起来会轻松很多，这也是前一段时间青海能源局的政策，只不过现在由于商业模式，很多人觉得不一定能算得过账来，所以有强制性标准作为推荐性标准。不过我个人建议，以后算长远账的话，划得来的。另外对于风电功率波动大幅的降低，大家可以看出风电光伏在升和降的时候波动率是比较大的，借助储能装置以后可以把这个幅度降低。我们在张北得出两个重要的指标，一个是每分钟波动率2%，每10分钟是7%，就是这两个指标。假如说我们所有的标准里面，风电光伏把这个标准加进去以后，不加储能基本上是做不到的。国外就能做到这个，尤其是国外风厂里面，加储能加的比例很高。尤其像日本清森（音）的风电厂，是51兆瓦加的储能是34兆瓦，就是17个2兆瓦的电池，这个比例特别高，最终可以使风电按既定曲线运行，只不过代价比较高。我们国家现在在风电厂基本上是按10%加的，光伏电站略微高一点，我们推荐的是15%到20%，加上以后就能起到很明显的作用。

大家可以看出，在用电高峰期的时候通过储能放电，低谷的时候储能充电，能赚到峰谷差。还有一个作用是，因为我们国家是两个电价，借助储能系统以后，把这个负载线始终控在黑线上，这样可以提升变压器的容载率，也可以给用户降低容量费，这块作用比较明显。加装储能之后，峰谷差由以前蓝色的这根线，变成了粉色的这根，差大致减少了。另外一个是在医院以及大型数据中心加上相应的储能系统以后，作用更明显。尤其是敏感负载在电网发生波动的时候，要没有一些调节手段，这个波动立马就传到负载上，明显负载就会带来一些相应的损失。要是有储能在，自己感觉不到，因为储能就类似于低高压的功能，使负载感觉不到。我以前有一个朋友在河南是做军工上的精密零件，一共有8台机组，每年因为电压闪电，给他带来的损失接近两千多万。轻则出次品，重则把刀头弄坏了。因为这个损失开始他们也没太懂，没想到合适的解决方法。后来我们给他做了一套储能装置，在8台当中其中一个把这个加上去，加上去以后运行了到今年快四年了，自从用了这个设备以后，这台机组从来没出过次品并且也没坏过刀头。后来他们技改的时候，把所有装置作为标配加进去。很多负载不知道解决方案，他认为这个带来一些损失是天经地义的，其实借助一些技术手段是可以解决的，而这种场合你算经济账肯定能算得来。

比如说咱们的手机电池其实是很贵的，因为我有一个朋友就是苹果供应商。手机电池本来很贵，可是为什么感觉不到电池本身贵呢？是因为充电之后把电变成了手机能给你带来通讯交流沟通、信息交互，所以电换成了你的信息交互就对价格不敏感。还有一个是电动汽车，你往里充电以后换来了里程有空间的变化，所以你的价格会敏感。现在如果单从储能把充电到放电再加上效率以后算，肯定是赔钱的，算账方式上是有问题的，应该看重综合效率，找一种比较客观的评价方法才公平。

我们总结一下储能在电网的五大类17项当中都有相应的作用，并且通过示范工程逐步论证了它的作用。我这因为时间原因不展开了，辅助机组运行、调频、电压支撑、调峰和备用容量上都有相应作用和示范工程。17个方面也有待于大家去尽情的挖掘，找到好的场合给业主讲一个比较长久的故事，以后我觉得它的作用不可小看，能给业主带来极大的回报，而不是单纯的拿这个去套利。下面有十个示范工程给大家展示一下，其中有五个是在发电端，另外一些是用户侧。

第一个是国家风光储输示范工程在张家口北边，一期有风电400兆瓦、光伏60兆瓦、储能是第一期上了20兆瓦。几种常用电池都有，有锂电池、液流、碳酸锂、铅酸电池，其实还有一个超级电容器。过一段时间，二期以后会有一些梯次锂电池。把所有近几年内有可能商业化运行的电池都在这进行了展示，并且重点展示不同电池之间如何配合，然后提升新能源接纳能力、提升电网的调度能力。我把监控上的图给大家展示一下，一个是跟踪计划出力、一个是处理曲线。通过控制储能充放电，使风光储电能跟上这个曲线。另外一个作用是平滑可再生能源波动。通过示范工程证明，这两个作用比较明显，并且整个电站进行了检测和升级，成了国家级的教育基地。很多小学生去看，做了很多卡通动漫，把风电和光伏做成两个小孩很调皮地上窜下跳，储能做成蓄水池，两个小朋友过来以后立马就平稳了。

另外一个是863项目，这个项目是验证多类型储能的协调控制作用，是辽宁省公司牵头，我负责储能系统方案和控制策略。33台1.5兆瓦的风电厂49.5兆瓦的风厂加了5兆瓦、2兆瓦时的液流电池储能系统。我们验证了储能的几个作用。第一个是跟踪计划发电，第二个是平滑风电输出，另外还有两个作用一个是暂态有功出力紧急响应和暂态电压紧急支撑。这证明了在一个风厂里面加上储能以后，是具备功能的，这两个功能都得到了验证。另一个863项目在甘肃酒泉，我们选了一个风电厂四条线，在中间一条线上加入了储能系统。储能系统是集装箱式的储能系统。我们加了1兆瓦的储能系统，把风电的直流侧打开以后加入了超级电容器。超级电容器是提升整个电阻的穿越能力的，馈线上加入这个是提高风厂调度能力的。这是我们的实景图，这是超级电容器的图，这是相应的规则。实际当中证明，在风电机组直流侧加上超级电容器，可以大幅提升机组的能力。另外一个示范工程在格尔木，是光伏电站加上储能系统。这是我们的实景图，这是我们的电池，这是SVG，这是电池的模块。中间验证了光伏里面加储能的作用。在格尔木为什么干示范工程？因为在格尔木我们进行了计算，它的整个极限是五百万。我们基于现有的特高压线路不增，然后二号线已经环起来了，现有网站不做更改时极限是五百万的光伏，现在并网光伏是350万，已经建好没并网的是200多万。现在还在不停地建。这个故事告诉我们加不了那么多，所以我们在青海做了这个工程。我当时和青海公司组织了一个调查小组，去看了14个光伏电站，没有一个合格的，根本过不了75分。所以在光伏电站里面加储能，应该是势在必行的，只不过把这个变成推荐的而已。另外，我们在山西电网里面设计了四五个示范工程，就是调频的。大家可以看到原理是这样的，电网的AGC性能下来以后，通过监控和能量管理把一部分分给国家机组，一部分分给储能系统，借助储能快速响应，提升机组的调频能力，通过示范工程证明效果很明显。大家可以看出，我们衡量机组调频能力很重要的就是KP值。KP值在不加储能的时候是2.8，有些还到不了2.8。加上储能以后能到4.6甚至到5。在这个政策指导下，我们是9兆瓦0.5小时的储能系统，带来的效益每年能接近两千万。大家自己算下账，可能几年就回来了。这个KP值提升以后效果很明显，所以在调频上我坚信是一个很好的方式。

另外在微网上面，我们在保定有一个光伏微网示范工程。中间有光伏、主串式的，也有集中式的。储能用了锂电池、柴油机。整个工程验证了这几种能量能很好的运行，也起到了当初的作用。这是实景图，这是中间的几个很重要的功率，一个是储能的出力，还有就是配合起来以后对光伏波动的抑制、以及飞轮上运行的功率曲线。当时863里面有几个指标，一个要求离网运行的时候电压波动要小于10%，再一个离网运行电压频率要小于1.5赫兹，并离网切换时间不得大于15毫米。这些都满足了国家的要求。还有一个示范工程是在深圳，是针对居民园区的。中间有光伏和储能，储能里面主要是锂电池，这是实景图，也是把储能放到了集装箱里，验证了并离网切换策略和配比。这是实际当中要求做的几个指标。第一个是验证光伏和储能之间的配比，到底多少比例是比较合适的。我们通过光伏和储能不断的往前切找比例。另外一个就是几个之间的配合整个能量管理。总之这两个示范工程目前都是比较良好的，通过了国家科技部验收。另外一个示范工程是在福建做的，是移动式的储能电站。因为福建的负载是季节性的，每年在炒茶和炒烟叶的时候是用电高峰。我们加了一个储能系统，需要的时候拉过来，不需要的时候拉到别的地方去。通过这个模式证明，移动式储能系统在这种场合很有作用。另外一个是在湄洲岛。另外一个是在江苏淮胜电缆，也是通过充放电给用户带来相应的效益。这是安溪的示范工程，是比较聪明的一个车。这个车运行五六年了，当年投入不到五百万，现在赚回来有接近三千万，功劳还是比较大的。尽管长的比较丑，不过里面比较好，是车载式的可以拉着走。另外一个是我们国家把百兆瓦级别储能电站作为国家标准也立了一些课题进行研究。从兆瓦级到五兆瓦甚至到二十兆瓦级，这个技术可以说是掌握了。从二十兆瓦到一百兆瓦是否掌握呢？这里面还是打问号的。所以这里面有很多关键技术还需要大家持续关注。我把它总结了一下，有十大关键技术供大家参考，第一个我认为百兆瓦级集成及运行技术，大家知道中间设计了好多，比如说多PCS如何并联稳定运行，大量数以百万计如何管好。还有监控分成三层或者五层监控，以后通信和准确率步调一致协调，这个控制还是有难度的，另外就是调控技术还是比较难的。   

另外一项是我刚才给大家说的几个示范工程分别论证了几项技术。单一论证这个技术没问题，实际当中需要这几个技术能互相切换、平稳过渡，不能通过人的设计来运行。所以多种控制策略如何很好的衔接切换，这里面有各种问题还是值得深入研究。另外一个项目就是黑启动。通过实际当中运行，比如说我来四个250的系统对兆瓦是没问题的。实际当中会发现，当负载小于250的时候肯定能起来，可是当负载大于250的时候，是300或者350的时候，这个启动就不一定了。另外是多机并联技术，并联起来不是想的那么简单。单台机组功率和选几个往前并是有讲究的。随着并联台数的增多，逆变器相应有一个频率，变的越多越往下走，多机并联技术应该也是有特殊问题的。还有一个就是并离网切换技术。因为储能系统在并网运行和离网运行模式是要变的，一个是追求时间，再一个是精准控制，使网络正常运行。这也是有难度的，总之这里有些技术值得关注。另外一项是自适应的功率分配技术，比如说我这有N组很多混合在一起。在一起的时候当然有几种模式不需要考核。现在我们有几种做法，一种是决定一个是平峰五台机组每个处理都是一样的，这是一种模式。另外一种模式是分级投切还有自行优化模式。这证明对整个储能系统我们建议还是坚持自身的状态。还有一项技术是虚拟同步技术。我们在青海开始验证这项技术，有很多厂家也很关注。加上储能系统以后，通过储能控制和光伏联合处理后，使电源有虚拟同步特性，然后给电网调节起来更容易一些，所以这也是一些相应的技术。

另外一个是分散式储能系统的汇聚技术。当遍地都是储能的时候，如何通过电网统一调度，使储能呈现一种叫虚拟电厂或者是超级需求响应，不仅能停而且能通过自身充放的控制，给电网提供一个更强大的支撑。这项技术应该是比较关键的，也是核心技术。第九个技术是储能电站的有功功率调控提升系统稳定性。风厂和光伏电站里面加了储能以后，因为储能有功无功都可以发，当系统发生问题的时候，假如单纯靠无功去调，付出的代价极高，且效果不明显。比如说电网发生了动态稳定，单从这100%能解决问题吗？能，不过代价比较高是绿色的线。还有一种拿100%的有功上去也可以。这个时候假如发一半有功一半无功的时候事半功倍，这样告诉什么呢？就是储能的有功和光伏电站或者是风电厂配合起来不要作为一个独立的设备，配合起来以后起的作用更明显，这块也是一个很好的技术。

另外一个名字叫集装箱载体技术。我认为储能系统还是要站在业主角度，可移动减少现场施工难度，所以集装箱是一个很好的选择。不过现在大家做的集装箱是拿一个常规的箱子塞进去就拉倒。我国很多集装箱的寿命是15年，而很多业主投标的时候要求集装箱使用25年。现在很多人说我投因为还没到使用年限呢，实际当中我们调研了很多集装箱是会发生问题的，因为防腐等，集装箱时间长了以后短路了都能看出来。这就需要把移动式方舱移动储能系统规范起来。我们合作都是这种载体专门出一个标准，到底采用什么样的材质、什么样的载体才能把电池的时间寿命长起来，这是我总结的十个技术。

因为时间原因我快速讲一下是几个建议，其中储能技术当中我们认为锂电池和铅炭已经具备商业化拐点了。另外通过综合计算认为，当电池度电成本到3.5的时候自己就可以玩转了，兆瓦级和十兆瓦级的技术基本掌握了，百兆瓦级的技术进一步提升。另外一些就是大家最关心的问题，第一个是要丰富补贴资金来源。电网公司也是公司运作，不管是峰谷差什么，电网公司已经做了一定贡献了。储能是一个人投资多个人获益，再一个对于政府来说使风电光伏加得更多了也获益，是一个系统工程，应该有一个带头大哥出来主持工作，大家平摊成本这样才能玩得转。我们在青海就是青海公司出来振臂一呼，我在这里加储能保证能卖掉，然后发电企业卖的时候两分钱一度电，储能放的时候1.15元放，投的越多回报越高，靠这个运行起来。另外是储能峰谷差政策，把峰谷差能拉得再大一点，到一块钱，这个储能也就能玩得转。另外一个是简化审批流程，6兆瓦以下实行备案制，我们公司已经做到了。还有就是税收上也要有些政策，比如说即征即退。大家也能接触到各个省或者国家的发改委，有机会还是把我们的声音往上反馈一下。

（本文根据会议录音整理，未经本人审核）