中國儲能網(wǎng)訊：9月8日，國家電網(wǎng)電科院南瑞研究中心總工李愛魁先生出席了由中國儲能網(wǎng)舉辦的“儲能技術(shù)在微電網(wǎng)與分布式能源中的應(yīng)用”高層研討會，并在大會上發(fā)表了主題演講。以下為演講內(nèi)容：
尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)，各位專家，感謝組委會給我這個機會，與各位領(lǐng)導(dǎo)專家共同探討一下微電網(wǎng)及分布式能源儲能的單元選擇。首先我想明確一點，關(guān)于儲能單元的選擇到目前為止沒有答案，我在這里演講也只是做一個探討。
前面幾位專家的演講主要是針對儲能技術(shù)，既有集中式也有分布式。我今天的演講主要集中在微電網(wǎng)。我的報告分為三部分：一是儲能在微電網(wǎng)中的價值；二是典型儲能單元特點；三是微電網(wǎng)儲能單元的解決方案的選擇。
目前，國電南瑞承擔了一些項目，我在前面的想法也是以這個項目為基礎(chǔ)。
第一，儲能在微電網(wǎng)中的價值。包括今天上午我們史司長也提到這方面，但是沒有開展深入的探討。是不是如果不停電有就沒有問題？在微電網(wǎng)尤其在前一段時間，發(fā)生一件事情。有幾家高新企業(yè)（從事芯片、光電以及加工）聯(lián)合向地方政府的管委會投訴電能質(zhì)量，要求或者是懇求政府包括供電局以及研發(fā)部門給出一定的解決方案。為什么會有這種投訴？就是因為電能質(zhì)量嚴重影響到生產(chǎn)。因為電能質(zhì)量造成的生產(chǎn)停機造成直接損失一般情況下，一次停電就會造成幾百萬，間接損失有幾千萬，所以企業(yè)在這一塊是非常的困難。
關(guān)于質(zhì)量這一塊已經(jīng)有了一個標準，圍繞這個標準我們看一下我們常用的電器，給電壓一個承受能力。針對這種數(shù)據(jù)，計算機在一般情況下會有10%的波動，然后周期大概是將近一個周波，也就是10毫秒甚至20毫秒的范圍內(nèi)計算機會受影響，對于變頻器或者是起動器，一般情況下在幾十個毫秒也會有動作，另外就是一些開關(guān)和放電燈。我們之前對企業(yè)進行調(diào)研，波動原因主要是配電系統(tǒng)的防護，還有功率沖擊性波動負荷的狀況變化。從解決方法來看，目前是電壓偏差，電壓波動通過穩(wěn)壓器得到解決，如果電壓中斷就會造成停電。目前，對生產(chǎn)企業(yè)影響比較大的就是電壓暫降和暫升，是由前面那些波動引起。
這是我用手機照的一張圖片，是今年1到5月份投訴的一個情況，對動力和生產(chǎn)的影響，比如說對光電產(chǎn)業(yè)的制造企業(yè)（尾氣處理、變頻活動），如果變頻操作不正常，會進而影響整個生產(chǎn)線，損失都是在幾百萬。到目前為止，企業(yè)第一找不到索賠對象，第二沒有自己的解決辦法。關(guān)于儲能這一塊，之前我們一直在講示范，實際上我們真正是可以解決一些問題的。[page]
在微電網(wǎng)中的應(yīng)用，說白了就是配用上，還是電池質(zhì)量的這一塊。
微電網(wǎng)的價值，首先講是替代柴油，目前給企業(yè)解決現(xiàn)實的問題，才有價值。我們綜合解決方案第一個替代柴油機，大家覺得這個事情不是一個事情，柴油機才幾萬塊錢一百個千瓦。到目前為止，我們柴油機在推廣上也遇到一些問題，就是環(huán)評：柴油機儲備量比較大，但排放有問題，尤其是大型生產(chǎn)企業(yè)在柴油機方面目前是遇到了這樣的問題。以前環(huán)評的時候不是太嚴，無所謂，誰愛上誰上，現(xiàn)在柴油量到了一定程度，上了以后是比較有困難的。
再者就是穩(wěn)壓器，還有無功補償，是否能替代這幾個產(chǎn)品，我們一般通過目前的方式進行解決。如果把這個替代了，它的成本可以放在這些成本里面。
第二，關(guān)于儲能單元的特點，這個也是在不停的變化，最成熟的就是鉛酸電池。
一）鋰離子電池：從應(yīng)用的角度來看，到目前為止我們認為鋰離子電池還是處在研發(fā)階段。我們電信系統(tǒng)對鋰離子電池想替代鉛酸電池，鋰離子電池還是處在示范階段，還沒有進行商業(yè)化的推廣，還有一些問題，后面的解決方式，熱的解決方案還有SOC的監(jiān)測這塊必須有質(zhì)的突破，才能達到一個功能運行。
二）全釩液流電池
三）電容器：電容器從功能效率和響應(yīng)時間來看都是比較迅速。目前看來，它在解決微電網(wǎng)電能質(zhì)量非常有效。
四）飛輪：在我們國內(nèi)來說，從材料角度也好，還是技術(shù)角度都存在諸多問題，但是從原理來講，跟液流電池是一樣的，都能達到跟常規(guī)的電器壽命相匹配。
五）退役動力電池：作為功率單元，從經(jīng)濟上考慮，篩選重組后的成本為新電池的1/2。如果是廢舊電池，大概是新電池的10%到20%，你可以買電池單體，經(jīng)過組裝和篩選，這個成本跟新電池差不多，總體算下來是原來的1/2。這幾個電池的特點，我們認為可以用于微電網(wǎng)解決企業(yè)問題的，大概有這幾個類型的選擇。
三，微電網(wǎng)儲能單元的解決方案的選擇。在這種選擇里，首先是時效性，其次是經(jīng)濟性。時效性是為了解決企業(yè)的實際問題，經(jīng)濟性則包括整個運行成本和投訴成本進行核算，滿足企業(yè)要求的同時，真正讓企業(yè)用得起，這樣的話真正朝市場化的程度來走，如果作為小規(guī)模儲能推廣，把目標集中在海島或者邊防等地區(qū)，畢竟是數(shù)量有限。微電網(wǎng)除了前面的動力之外，還有光伏和風機，這樣的能源建立之后肯定是加重了能源的惡化。操作是對微電網(wǎng)負荷進行分級。我們對企業(yè)進行監(jiān)控，20千伏的變壓器有11臺，真正對廠區(qū)造成威脅的只有一臺。如果只對一臺進行電動質(zhì)量的控制，從投資上來說企業(yè)更為接受。如果說變壓器容量比較小，在35千伏內(nèi)部進行擾亂來看，一般情況下不會超過1秒，一般都是在毫毛級，波動時間389、220、216，甚至是幾十毫秒，有的地方如果比較均勻的話都是在幾十毫秒內(nèi)。另外就是對電池要控制得住容量。三個是多類型儲能單元組合應(yīng)用，也有能量型和功利型的，從前面來看作為功利型的單元更為適合。[page]
這是國內(nèi)微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)圖。從微電網(wǎng)來講世界上提出多種微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，我們認為微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)沒有固定的范式，必須根據(jù)實際情況進行搭配尤其是美國或者是歐洲的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。從實驗結(jié)果來看，它們并不符合，并不適合國內(nèi)微電網(wǎng)的實際情況。我們認為微電網(wǎng)實際上必須根據(jù)它的使用的負荷情況，包括電壓情況，包括周圍其他的有沒有大的波動負荷或者是電源來進行針對性的配合。
日本仙臺跟我們比較像，它首先對負荷進分級，對母線進行并聯(lián)或者是串聯(lián)，也不一定都要全部上母線，如果配大規(guī)模的儲能顯然是不可能的，經(jīng)濟性也不適合。
對于數(shù)據(jù)中心，傳統(tǒng)的UPS供電系統(tǒng)中，當電力發(fā)生中斷時，蓄電池會提供分鐘級的電力供電，制成系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。我們前面有1到2秒鐘的超級電容可以進行掛網(wǎng)運行，如果是串網(wǎng)的話是受不了的，如果是進口設(shè)備對電壓等級要求很高有的是2%到5%，國內(nèi)一般情況是±10%，再高一點也沒有問題，有一些企業(yè)為了省事把電壓容量和容積度提高10%，這樣減少電壓不穩(wěn)定對電網(wǎng)的影響。這樣會帶來問題，如果出現(xiàn)損壞的話，就是在售后維護會帶來問題。
真正解決企業(yè)的問題應(yīng)該是巨大的儲能市場，這個市場圍繞實際解決問題的角度做工作。特別像張老師提到的液流電池，通過成本下降成為后備電源。我們現(xiàn)在給企業(yè)的建議，在一般情況下，如果飛輪技術(shù)成熟的話，也是消除波動提高電池質(zhì)量的非常好的方法。飛輪在1到2秒的背后再加上液流電池是可行的，這個是對特殊的負荷，對變頻器，尤其對節(jié)能這塊要求比較高的話就是對大的變頻器的應(yīng)用。真正解決電能質(zhì)量問題我覺得是儲能技術(shù)在微電網(wǎng)中的最大市場。
我的匯報就這么多，肯定會有一些方面考慮不周，或者在技術(shù)上有很多缺欠，希望和各位專家共同探討。（本稿未經(jīng)演講者本人最終確認）
