中國儲能網(wǎng)訊：9月7—9日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司、國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司、浙江省能源局聯(lián)合指導，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合232余家機構(gòu)共同支持的第十二屆中國國際儲能大會在杭州洲際酒店召開。本次大會由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會、中國科學院電工研究所儲能技術(shù)組和中國儲能網(wǎng)聯(lián)合承辦。
大會以"共創(chuàng)儲能新價值，共建市場新格局"為主題，聚焦新型儲能安全持續(xù)發(fā)展，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)政策機制、資本市場、新型儲能系統(tǒng)集成技術(shù)、供應鏈體系、商業(yè)模式、標準、示范項目應用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應用。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的913家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，3317位嘉賓參加了本屆大會，其中154家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
大會組委會邀請能建時代（上海）新型儲能技術(shù)研究院有限公司常務副總經(jīng)理蘇麟做《電化學儲能系統(tǒng)集成技術(shù)發(fā)展思考》主題報告。以下為發(fā)言主要內(nèi)容：
蘇麟：大家好，分享一下關(guān)于電化學集成幾點思考，首先介紹一下公司，我們公司的全名叫能建時代（上海）新型儲能技術(shù)研究院有限公司，今年8月份在上海的徐匯區(qū)完成注冊的，是由電力規(guī)劃設(shè)計總院控股，寧德時代、江蘇電力設(shè)計院、華東電力設(shè)計院、中能裝備參股的國有控股的合資公司，主要是面向儲能的行業(yè)政策、技術(shù)標準、大數(shù)據(jù)平臺、核心產(chǎn)品技術(shù)、檢測技術(shù)等開展研究與咨詢業(yè)務，提供全過程系統(tǒng)解決方案。
新型儲能是助力雙碳戰(zhàn)略目標實踐的重要支撐，這也列入十四五的規(guī)劃和三五年遠景目標的綱要，新型儲能是支撐新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和重要裝備，這一點毋庸置疑，在近三年我們也非常欣喜看到國家各個部委包括地方出臺了很多關(guān)于新型儲能的政策要求，尤其在今年，國家發(fā)改委、能源局花了比較大的精力去研究和制定儲能的相關(guān)政策和管理要求。
新型儲能也是打造能源技術(shù)競爭優(yōu)勢的重要路徑，是結(jié)合雙碳目標實現(xiàn)能源科技革命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時新型儲能不光在中國發(fā)展的非常興旺，這是一個全球化共同的進程，在海外也是非?；鸬摹?
新型儲能也是我們能建集團的發(fā)展戰(zhàn)略目標，圍繞“30.60”系統(tǒng)解決方案“一個中心”和儲能、氫能“兩個基本點”開展新型電力系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)與業(yè)務開拓。去年全球總共新增的電化學的裝機7個GW，占到所有儲能類型的57.6%，首次單年突破7GW，在絕對量上已經(jīng)超過了抽蓄的裝機。在國內(nèi)市場方面，新增的裝機是1.8GW，占總比例24.9%，同比增長18%，累計突破5GW，其中在近三年新增的功率裝機占比達到80%，其中鋰離子電池仍然是在新增的裝機里面占據(jù)了絕對主導的地位，這是大概的行業(yè)現(xiàn)狀。
在應用場景方面，根據(jù)權(quán)威機構(gòu)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，儲能的應用場景以新能源側(cè)儲能、共享儲能、電網(wǎng)側(cè)儲能應用為主，這三者應用占到總體裝機的90%以上。從最近兩年各個地方的規(guī)劃和建設(shè)的情況來看，其實際進程比國家要求的“十四五”期間不少于3000千瓦裝機的要求更快。
儲能技術(shù)路線呈現(xiàn)出的多樣化的特征。在以下表里列舉了目前新型儲能的幾種主流方式，包括今后潛在發(fā)展的主流方式，包括比較有代表性的長時儲能類型壓縮空氣和全釩液流儲能，短時儲能飛輪和超級電電容，中等市場儲能中鋰離子電池儲能占據(jù)絕對主導地位，鈉離子電池儲能也在進一步發(fā)展，應該說多種技術(shù)路線正在逐步從示范走向商業(yè)化。短期內(nèi)能夠等量替代鋰離子電池儲能的技術(shù)路線短期內(nèi)還看不到。
從去年下半年開始，電池原材料價格的快速上漲導致電芯、系統(tǒng)成本的大幅上升，在一定程度上影響了一部分項目的正常開工。長時儲能從規(guī)劃的容量和實際的需求來看，缺口還是比較大的，主要受制于電價政策、建設(shè)成本和技術(shù)的成熟度。
新型儲能的度電成本普遍高于抽蓄，需要不斷發(fā)展降低其造價。高安全、長生命、高可靠、低成本和易回收是目前儲能行業(yè)的共識和追逐的目標。根據(jù)國家的相關(guān)要求，到十四五末儲能的系統(tǒng)成本需要降低30%以上，同時要開展國產(chǎn)化元器件的替代，應該說要實現(xiàn)這個目標還是有很長的路要走的。
接下來談談儲能集成的幾個難點和解決措施。
1、優(yōu)化初始投資成本：能系統(tǒng)的初始投資成本高是制約儲能商業(yè)化、規(guī)?；瘧玫闹饕蛩兀ㄟ^將直流側(cè)最高電壓由1000V提升到1500V，以單套40呎步入式電池艙（風冷）為例，直流側(cè)輸出能量由2.5MWh提高到3.5MWh左右，非步入式直流側(cè)輸出能量最大可達5MWh左右，PCS額定功率由630kW提高到1725kW左右，極大的提高了功率和能量密度，減少設(shè)備數(shù)量和建設(shè)成本，結(jié)合大容量電芯的使用，有效的降低初始投資成本。
2、減少短板效應：常規(guī)集中式儲能單元由大量的單體電芯串并聯(lián)而成，簇內(nèi)電池的一致性和簇間環(huán)流影響儲能電站全壽命周期成本，影響儲能系統(tǒng)安全、壽命等指標。通過電芯的成組篩選、儲能系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計、高效的液冷熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)的均衡功能和充放電管理以及運行方式的合理設(shè)定來提升電池成組后的系統(tǒng)性能、使用壽命，減少因大量電芯串并聯(lián)后的形成的短板效應。
3、改善運行溫度差異性：溫度的差異性在長期運行過程中對電池衰減速度的影響是比較明顯的，行業(yè)的技術(shù)路線逐步在向液冷技術(shù)方向發(fā)展，很多示范工程采用非步入式結(jié)構(gòu)，占地面積大概比傳統(tǒng)風冷節(jié)省四分之一到三分之一。它總體的特點是能量密度高，綜合成本低，放電深度高，電池衰減小。設(shè)備采購成本略高于風冷系統(tǒng)，整站建設(shè)的綜合造價與風冷系統(tǒng)相當。液冷系統(tǒng)在長期運行中的站用電損耗較低，在運行成本和系統(tǒng)穩(wěn)定性方面較風冷系統(tǒng)有一定的優(yōu)勢。
4、避免簇間環(huán)流：由于電池額定容量、電壓、內(nèi)阻和衰減特性的差異，常規(guī)集中式儲能單元電池簇間存在環(huán)流的影響，造成儲能系統(tǒng)的可放電能量減少，同時帶來安全隱患。儲能單元拓撲一般可通過采用級聯(lián)型拓撲結(jié)構(gòu)或在電池簇回路增加DC/DC變流器等方式避免簇間環(huán)流。
5、提升電氣安全：隨著直流側(cè)最高電壓1500V儲能系統(tǒng)的普及，儲能電池串并聯(lián)數(shù)量的增加，儲能單元直流側(cè)短路電流也急劇增加，給儲能單元的直流側(cè)設(shè)備選型和安全運行帶來影響。通過減少電池的串并聯(lián)、電池簇設(shè)置DC/DC、級聯(lián)型或組串式PCS等減少直流側(cè)短路電流；直流側(cè)開關(guān)一般采用斷路器或熔斷器+負荷（隔離）開關(guān)的方式進行短路保護和檢修隔離。
6、提升消防安全：消防安全仍是當前電化學儲能行業(yè)的難點，采取“預防為主、防消結(jié)合”的理念。常見措施有：電池艙設(shè)置H2、CO可燃氣體探測器，感溫感煙探測器，與BMS、空調(diào)、排風系統(tǒng)等聯(lián)動；電池艙設(shè)置防爆型通風裝置；電池艙設(shè)置水消防、七氟丙烷、全氟己酮、細水霧等消防設(shè)施；設(shè)置全站消防給水系統(tǒng)。
7、優(yōu)化通信和控制技術(shù)：大型儲能可實現(xiàn)一次調(diào)頻、快速調(diào)壓、源網(wǎng)荷儲緊急支撐等快速響應能力，一般通過配置PCS協(xié)調(diào)控制器，實現(xiàn)多臺PCS的快速和同步控制以及毫秒級的調(diào)節(jié)功能。PCS、BMS可采用IEC104、IEC61850等規(guī)約與站控層進行信息交互，通過統(tǒng)一規(guī)約提高通信速率和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
8、解決環(huán)境適應性：目前我國在三北地區(qū)和沿海地帶建設(shè)新能源大基地，如：光伏治沙、海上風電等，其設(shè)備運行環(huán)境非常惡劣，需要考慮高海拔、低氣溫、強腐蝕、強風沙這幾種典型的環(huán)境因素并采取相應的設(shè)備防護措施。
最后談幾點關(guān)于集成技術(shù)的幾點思考。
1、電化學儲能集成技術(shù)迭代速度快、多專業(yè)融合度，儲能系統(tǒng)集成應立于安全為基礎(chǔ)，以提升運行可靠性和降低全壽命周期成本為首要目標，重視元器件的國產(chǎn)化；
2、儲能系統(tǒng)的集成技術(shù)應適應新型電力系統(tǒng)的特征和需求，系統(tǒng)化構(gòu)建滿足調(diào)峰、調(diào)頻、應急響應等場景的“三電架構(gòu)”，加強對新型電力系統(tǒng)的支撐能力；
3、電池荷電狀態(tài)的參數(shù)量測、計算分析是難點，準確地荷電狀態(tài)判別是電池有效控制、保護的基礎(chǔ)，需要在傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)分析方面繼續(xù)發(fā)展。
4、重視運行大數(shù)據(jù)的價值利用，避免掉入“數(shù)據(jù)墳墓”，有效的數(shù)據(jù)利用可以為電站運維、設(shè)備技術(shù)的迭代升級帶來最直接的共贏價值。
5、變流技術(shù)是實現(xiàn)電池均衡、功率控制、系統(tǒng)支撐的關(guān)鍵，應綜合各個技術(shù)路線的優(yōu)劣勢以全局目標最優(yōu)的方式發(fā)展進步。
6、電池熱管理技術(shù)是主動安全、長壽命、高能效的基礎(chǔ)，應結(jié)合技術(shù)、成本、運維方便性綜合考慮。
7、電芯質(zhì)量與系統(tǒng)集成同等重要，系統(tǒng)集成細節(jié)的差異性較大，需逐步總結(jié)運行經(jīng)驗，建立精細化的行業(yè)標準，并在理念上從關(guān)注“建設(shè)成本”向全面關(guān)注“全壽命周期綜合成本“轉(zhuǎn)變 。
以上就是我本次主題報告介紹的內(nèi)容，敬請大家指正與交流，謝謝！
