中国储能网讯：4月24-26日，由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会主办的第九届中国国际储能大会在浙江省杭州市洲际酒店召开。在4月26日上午的“储能电站与技术应用（四）“专场，江苏电机工程学会储能专委会秘书谢珍建在会上分享了主题报告《电网侧储能应用实践及展望》，以下为演讲实录：

谢珍建：各位嘉宾，上午好！我讲一讲电网侧储能电站的一些应用。因为去年镇江的电网侧储能也是取得了一定的成果，在镇江储能的基础之上，我们最近也做了一些工作，今天把前面做的一些工作跟大家做一个交流和分享。

储能在电网侧来讲的引领和发展，在江苏走的还是比较快的，在这个基础之上，为了更好的去推动我们储能的一些应用和实践，我们也在江苏电机工程学会的指导下成立了一个专门的专委会，希望以这样一个平台来推动我们不管是电网侧还是其他的电源侧、用户侧应用的推进。

从江苏在应用储能来讲，也是契合于自己的发展为什么呢？从这两年江苏在搞能源变革，我们也在苏州做能源变革的典范城市，也在做相应的推进。江苏来讲最大的变化是什么呢？就是说我们不管是在电源侧、还是在我们的用电侧，都在快速的去推进我们能源的生产和消费向清洁低碳转型这么一个节奏。在这样一个背景下，对电力系统带讲，其实就有很大的消化压力。在这样的背景之下，储能在这样一个电力系统在转型的过程当中有运行的安全、有我们能效的一些背景，储能在这个里面怎么去发挥他的作用，我们做了一些工作。

为什么在这个时间点来用？因为储能发展了很多年，刚才介绍到，我们从2010年可能之前都在研究这些东西。实际来讲，储能要在电力系统里用，最关键的两个问题，一个是安全性的问题，一个是经济性的问题，经济性的问题，成本到了一定阶段才具备商业化的可能，电网里面用的时候同时也是一样的，在这样的背景下他能否替代我们传统的一些设施来保证我们电网的发展，他的成本下降给我们在电网侧的应用创造了条件。从产业来讲，无关是从国家五部委还是江苏省能源局、发改委，其实都有产业推动的一些需要。从江苏电力公司来讲，从我们建设电网主要是服务于安全，服务于安全来讲，我们实际上本身也做了一个大规模源、网、荷的友好互动系统，但是友好互动系统的资源在哪里？以前我们在用户上面去找，这个用户的资源他能够给我们大规模源、网、荷系统用的用户侧资源其实是有限的，在有限的基础之上我们通过储能的使用来提升我们电网的三个能力，来提高电力的水平。江苏公司为储能的应用做了一些相关的工作，让公司的相关部门都来参与储能应用的研究。

第二部分，镇江电网侧储能的实践。大家可能去年到今年也看了，很多同志也到镇江去参观，刚才也介绍了，镇江储能在应用的时候他的驱动，当时供电不足，要快速的形成供电能力，快速形成供电能力的选择就是说，要采用电储能的这种比较灵活、比较快速布局的这样一些方式。他用的驱动主要是解决供电能力的问题，所以说他在选型的时候其实也是采用的相当于两个小时，这两个小时核心就是说，跟我们的负荷特性的用电曲线是能够匹配的，它匹配完之后能够通过他的削峰填谷的作用减少我们断面的能力、减少我们断面输电的瓶颈。从电池选型来说，当时选了几个主要的特点，采用磷酸铁锂的电池、预制仓的方案，采用单母线分段，主要设备电池仓等等，前面做的工作我简单的概括一下，主要讲后面的。

应用，第一个，我们储能在电网侧应用，刚才讲了，要服务于电网侧安全，第一个，要把它放在我们源、网、荷、储系统里面，快速的响应，源、网、荷、储主要是响应我们特高压直流发生故障的时候，发生故障以后我们的频率是快速的会跌落到我们的最低点，这个时间可能就十几秒钟，在十几秒钟我们电源里面能够用的资源比较有限。储能的响应时间，大家看右边这张图，能够在60毫秒以内，就能够实现满充到满放的转换。从整个站来讲，我们也做了测试，就是在100毫秒以内，整个站就能够实现从充电到放电的转换。到源、网、荷、储系统以后，因为要从主站，有一个感知，再加上通信的这样一些延时，整个系统的响应时间在350毫秒，对我们的频率支撑就非常有效了。（PPT）左边这张图是一个储能参与紧急控制系统的架构，整体来讲会作为我整个源、网、荷、储系统很重要的资源。

刚才讲到镇江储能是因为供电能力，供电能力不足核心是什么呢，就是说在我用电高峰的时段能不能把最大的用电时点它的潮流降下来，右边这张图展示的就是说，从储能开始放电储能放电结束，然后我们用电曲线的变化。上面蓝色的实际上是实际的用电，下面那个是考虑储能以后用电的曲线，相当于是进行了减少。我们因为在镇江的储能里面，他是分布式的一个布局，所以核心从调控来讲，我要把这些分布的储能要进行聚合，跟我们断面的约束要进行关联，然后来实现快速的功率控制，这个是在夏季高峰时段运行的一个方式。

回过头来到夏季高峰以后，其他的时段怎么运行呢。我们对储能的运行设了三个优先级，对电网来讲是最有用的。第一个，刚才我们讲的，纳入我们源、网、荷、储事故应急响应，这个是最快的，也是优先级最高的。第二个，到我们的一次调频，就是说电网在响应频率下降的时候，其实一次调频能力不足，通过我们的储能电站来响应一次调频的这样一个功能，对电网的支撑是非常有效的。在之后才是纳入我们的AGC。

通过储能电站参与我们电网的频率调节以后，因为我们是把它放到ACE的信号来进行控制，对我们CPS响应指标的考核其实是非常有好处的。下面做了一些CPS指标的对比，效果是比较明显的。

这里有一个事故，就是今年年初的时候，核电机组趴下了，我们发现这个系统的频率就快速的下降，我们右边那张图做了一个对照，上面那个跑的比较快的就是我们储能电站的响应曲线，我们会发现它很快速的，就是说频率下来之后我储能电站很快的就响应起来。下面那两张对比的曲线，实际上是我们常规的火电厂它的出力的响应曲线，可以看得出来火电厂的响应曲线其实和储能电站的响应曲线差异比较大，一个是响应速度比较快，快速的达到额定功率，上面那个是响应比较慢的，贡献储能电站也会更大一点。

这是一个储能电站参与调压测试的情况。右边那张图上面可以看得出来，因为镇江的储能电站是装了SVG的，SVG的响应是在两个兆帕以内，这个范围之内优先是用SVG来响应的，但是在这个范围之外的响应，就是通过我们的PCS来响应的地可以看到我们PCS的响应速度其实也是很快的。从镇江来讲，可能更多的看的是单个的PCS的响应。回过头来说，我们也可以把多个的PCS进行集成，集成以后控制也能够实现快速的响应。左边那个是响应的效果，就是考虑了储能以后对整个站的电压控制。

从设计来讲，我们镇江储能电站做完了之后我们自己感觉，也对储能电站的设计、功能应用，相当于我们也进行了后评价或者是评估。整体上感觉，还是有很多方面需要去提升，比如说从占地来讲，我们101兆瓦占地33.7亩，基本上每千瓦200多个平方，第二个是功率密度，我们当时选的是1兆瓦/2兆瓦时的舱，可不可以再优化、可不可以再标准。第三是安全性，因为刚刚讲到有大量的案例在指向我们储能不安全，电网侧应用的时候我们怎么考虑这个安全性。第四个是智慧的选型，特别是电芯，选型很多，有大有小、有多有少，也是不统一。

第三个，优化升级。我们做了几个事，编了一个《储能电站关键设备技术规范》，这个《规范》就是跟电网相关的、应用相关的一些关键设备，主要是我们的变流器、电池、监控系统等等进行技术规范。《江苏省电网储能电站模块化典型设计方案》，我们希望模块化的设计，到了新的储能电站以后直接能套进去。对电站进行优化升级，主要是三个方面：综合性能、选型标准、优化设计。

这张PPT主要是说，当时是结合镇江的实际情况，相当于设备各方面发展的情况做了技术规范书，也通过外部专家的一些评审，也做了一些典型方案，典型方案是根据我们在电网侧储能在电网应用的时候，它的工程规模、应用形式，分别来设计典型应用方案。

主要是八个方案，包括功率1万的、2万的、4万的、10万的，形式有户外的、有半户内的，这样一些模块基本上能够满足大规模工程建设的需要。

优化以后有这么几个特色，我们也自己总结了。

一，更安全。

我们做储能电站安全考虑的时候：

第一个，是说这个储能电站一定会出事的，不是今天、就是明天，出事怎么控制更小的范围，一是舱的大小进行控制。二是出了事以后不要波及更大的范围，所以我们理念就是，预防为主、防消结合的方式。这个安全实际上是构建三级防护系统，一级在电池舱内，刚刚讲到了，电池舱里面要实现气体的探测，他气体的探测跟我们的消防系统进行联动，当你发生什么事故的时候可能消防系统就要进行响应。三是从我们电池舱的设计上面要进行温度有效的控制，还有跟我们电池仓里面自动的安全消防。

第二个，是站区内部，我们把它划分成不同的单元，大单元、小单元、中单元，大家可以先从小单元开始，以前的电池舱，可能每个电池舱之间通过3米的道路，我们现在中间是个隔离墙、防火墙，把墙隔开以后把电池舱相当于并起来。二是跟我们中间的PCS，以前的PCS是放在空地上的，是一个PCS舱，现在就把它放到房子里去，因为PCS的运行环境其实以前是比较差的，放到里面就可以优化运行的环境，同时它也能够起到隔离的作用。

第三个，是我们一个小分区，我们一个小分区大概4万到5万的规模，小分区里面我们形成一个中单元，这个中单元和其他的大单元之间有道路的隔离，就是这样一个方式。最后我们发现用什么，用水消防作为最后一道防线，当正而八经发生问题以后，这个舱我就放弃了，相当于用移动式的冷却水系统来实现。

二，更省地。

从几个角度：

1，从PCS来讲，PCS的标准化产品主要几个规格，以前我们都用500千瓦的，现在发现500千瓦和630千瓦，从设备来讲都是比较成熟的，价格也差不多，从电网企业想用的、想要的东西是它的功率，我们希望功率上从500千瓦提高到630千瓦。

2，单舱放多少，有两个关键因素，一个是到底放多少的电池，因为这里面涉及到损失，作为损失多少的范围，我们觉得一个舱的范围损失可能三四百万元，相对两讲是比较可控的。标准舱里面要提高它的能量密度，放多少跟我们电芯的大小规模都是有关系的，我们最后调研各个厂家发现，在舱里面放2.2兆瓦时一个标准舱，相对来讲舱布局上比较均衡。同时一个标准舱里面放2兆瓦时其实也是给大家提了要求，就是你的电芯大小都是提了要求的。

3，对一些布局，比如说选了大容量的变流器以后，我们希望把变流器并列运行，以前我们镇江的时候大家可能去看有两种方式，一种是并列运行的，变流器并列的，还有一种通过分列变压器，我们想减少变压器的数量，把变流器都并列起来。

4，在我们升压变和PCS成排的并列布置，减少面积。

三，更节能。

我们现在运行的镇江的储能电站综合效率是多少呢？85%，我们也看了一下，从工业空调、站里面的一些系统，包括设备的一些选型上比较多，我们储能电池的效率可能是在90%以上，有的90%几，这个是充放的，其他的其实都损耗到辅助的一些设施上面，所以我们想，要在辅助设施上减少这些电能的损耗，就是在一些设备的选型上都进行了优化。

四，更先进。

刚才讲到了，就是说要把我们的：

1，电池的电芯容量要适当的扩大，在提高安全的同时减少电池的数量，从布局上也更灵活。

2，在电池模块成组的时候，以前块与块之间是隔的比较紧密的，他是更容易在块里面发生连锁。现在要留一定的空隙，留这个空隙可以作为消防的一些管道。

3，要对我们的电池健康状态进行预警，这个预警技术实际上还要再进行提升。

4，对预制舱要提升性能，以前的预制舱可能拿标准预制舱来就行了，现在的预制舱要进行设计，要考虑到我们储能电池运行的环境，要能够适应它。

关于PCS系统，我们希望并联，希望用同样的61850的技术，在监控系统的布局上面我们也是考虑两个，一个就是，以前只有在我们的主站端才会有监控系统，现在监控系统就地话的布局，维护各方面都会更好。我们对所有的PCS都要求接入源、网、荷系统，作为我电网调控的资源。

计算机监控系统技术要求，各方面都提出详细的要求。

五，更利于运维。

1，电池舱的宽度提升到2米8，把通道的运维宽度到了1米以上，这样运维更灵活。

2，二次配置的时候一些就地监控系统，相当于我电池的灵活监控数据上传，这个上面都会更好做一点。

3，PCS升压站的汇流站布局在户内，可保证运行检修部首天气影响。

4，低压侧设置一些环网柜，这样我运维的时候可以进行切换。

最后，讲一下展望。

在电网侧去应用的时候我们也发现，这两天外部也传的比较多，敢于储能设施是否进输配电价，我们是这么想的，第一，储能首先要服务于我电网，我们争取进输配电价，我觉得这个不管是对社会、对公司、对政府都是比较合适的。从新型储能技术路线来讲，什么是对电网更有益的，包括现在有没有新型的方式，储能技术路线。我们现在在储能应用场景上，更多的是变电站的低压侧、中低压侧来用。未来会不会引申到我配电网的内部，以前也是在配电网内部来用，特别是在中压某某分段、某某用户。现在的应用和以前的应用不一样，以前优化的对象就是配电网本身，如果放到我大电网的电网侧，大电网和配电网优化起来、联合起来以后，它在配电网应用的时候可能就发生了新的方式，或者更多的约束，一方面大电网、一方面在配电网怎么联合，这就是新的包括微电网的应用场景。

储能电站在未来怎么发展或者怎么跟我的电网发展？我们现在国网公司提出“三型电网”，或者叫做“多端融合”，“多端融合”我自己也有一些设想，多端融合的时候是不是要有储能电站作为一个功能拓展的方向。在储能电站拓展的方向上面，这个投资主体是不是还是维持我们以前电网企业进行投资，我觉得都不一定。我觉得电网侧储能的投资方式包括两个可能，第一个就是电网公司来主导投资，当然另外一个，电网公司提出方案由各个相关的市场主体来进行相当于投资拓展的一个方向。但是我是觉得，不管什么样的投资方式，唯一不变的就是说，这个储能电站最后建完了之后是不是能够符合电网的需求，就是能够保证我电网的安全，能够保证符合我电网发展的方向，我觉得这个东西是储能电站未来在用的时候或者在拓展这个功能的时候需要考虑的一些问题。

我的汇报就到这里。谢谢大家！

（本文根据演讲录音整理，未经演讲人本人审核）