8月22-24日,由充換電百人會、中國充電樁網(wǎng)、中國風(fēng)光儲網(wǎng)、聯(lián)聯(lián)充電、國家電投&融和元儲、充電聯(lián)盟等單位聯(lián)合主辦,上海賀勵展覽有限公司、上海賀勵商務(wù)咨詢有限公司承辦的2022中國國際光儲充產(chǎn)業(yè)大會&2022中國國際社區(qū)充電產(chǎn)業(yè)大會,簡稱:金磚光儲充論壇&金磚社區(qū)充電論壇在常州香格里拉大酒店順利召開。本屆大會設(shè)置“論壇峰會+展示臺展示”,既有企業(yè)細(xì)致入微的分析,也有行業(yè)專家為市場發(fā)展提出的設(shè)想與方案,助力落實國家提出的“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)要求,積極助力構(gòu)建“雙循環(huán)”新發(fā)展格局。
北京雙杰電氣股份有限公司 研發(fā)中心總監(jiān) 孫龍出席論壇并發(fā)表主題演講——《儲能系統(tǒng)集成及技術(shù)方案》 。
以下為演講實錄:
孫龍:各位來賓,各位同仁,上午好。歡迎大家來到本次會議,今天我匯報的題目是《儲能系統(tǒng)集成及解決方案》。
在匯報之前,先了解一下目前國內(nèi)和國際的政策,作為儲能的政策,最大的一個國內(nèi)政策就是國家主席習(xí)近平在巴黎氣候會議上提出,2030年實現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年實現(xiàn)碳中和。為了實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),我們總結(jié)了目前國內(nèi)幾個行業(yè)對于二氧化碳排放量的數(shù)據(jù),從中間的數(shù)據(jù)上可以看到。
目前電力行業(yè)二氧化碳排放量總量是最大的,占比也是最高的,所以這就要求電力行業(yè)需要對電力能源的轉(zhuǎn)型,已是迫在眉睫的一個現(xiàn)實情況。
另外,最左側(cè)的表格當(dāng)中展示的是目前二氧化碳在國內(nèi)整體的排放量。從2011年,我國每年二氧化碳的排放量都到90億噸以上,到2019年的時候達(dá)到100億噸,占全球二氧化碳排放量27.9%,全球排放量第一,是美國的2倍,是歐盟28國的3倍。與美國相比,我國經(jīng)濟(jì)處于上升期,對于短期的碳達(dá)峰到碳中和的時間比較短,對于“碳中和”實施的愿景時間比較緊,難度比較大。
第二個要分享的是能源發(fā)展的趨勢。
從能源發(fā)展上來看,從三個方面介紹一下:
1、能源安全
2、能源系統(tǒng)從傳統(tǒng)到互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)型
3、機(jī)遇和挑戰(zhàn)
第一個是能源安全。
能源安全是我國近十年我國油氣對外依存度從49%逐年攀升至70.8%,嚴(yán)重威脅我國能源安全;能源安全納入國家安全戰(zhàn)略,我國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入新的轉(zhuǎn)型期,增強(qiáng)我國能源自主保障能力是能源發(fā)展主基調(diào)。
第二個是能源系統(tǒng)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型。
能源體系:傳統(tǒng)能源供應(yīng)體系能源流(發(fā)、輸、變、配、用)單向不可逆;能源互聯(lián)網(wǎng)含源、網(wǎng)、荷、儲等多種要素,互聯(lián)互通、協(xié)同平衡。這是目前能源體系的現(xiàn)狀。
為了推動新能源的發(fā)展,需要從生產(chǎn)側(cè),降低煤炭和石油占比,提升可再生能源利用;能源輸配方面,構(gòu)建適合新能源發(fā)展和消納的新型電網(wǎng)。
帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn):
新能源將迎來較長時間的高速發(fā)展期,成為未來能源主力軍,“十四五”風(fēng)電、光伏總裝機(jī)達(dá)到900GW以上。
同時風(fēng)電、光伏存在波動性大等問題,大規(guī)模新能源應(yīng)用,使電網(wǎng)調(diào)峰能力、新能源消納問題日益突出。
儲能實現(xiàn)了源、網(wǎng)、荷高效深度融合,支撐供需雙側(cè)動態(tài)匹配,促進(jìn)新能源有效利用。
這幅圖展示了新能源在新型電網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用,主要分發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)。發(fā)電側(cè)主要儲能的作用就是發(fā)電廠與傳統(tǒng)的火電相結(jié)合,實現(xiàn)調(diào)頻的功能。
新能源發(fā)電,按國家的政策容量配比,同時起到削峰填谷的作用,這是作為發(fā)電側(cè)的應(yīng)用。
作為電網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用,一種情況是離網(wǎng)的負(fù)荷均衡,離網(wǎng)的情況下,負(fù)荷側(cè)和發(fā)電側(cè)的互補(bǔ)作為儲能的應(yīng)用方案。
作為電網(wǎng)側(cè)的另一個應(yīng)用是電網(wǎng)獨立的儲能電站,主要是為了提高電網(wǎng)側(cè)的無功補(bǔ)償,提高電網(wǎng)的效率。
作為用戶側(cè),主要分為三大類:
(1)大型工商企業(yè),這個主要的作用儲能是削峰填谷;
(2)一般型的工業(yè)和光儲的,它的第一個作用也是削峰填谷,同時它也起到消納分布式能源的作用。
(3)作為用戶側(cè),小型商用主要是電源備用的作用。
這是我簡單總結(jié)了一下儲能集成系統(tǒng)的6要素,可能也是目前和未來大型儲能的6點需要大家關(guān)注的一些特點。
(1)高安全。
因為儲能的安全性一直受到大家的詬病,前面很多專家也說過。
(2)高效性。
(3)智能化。
(4)長壽命。
(5)低衰減。
(6)高收益性。
下面是我對儲能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的簡單思考。
1、儲能系統(tǒng)的散熱及均溫控制。
主要是通過仿真分析,對電芯、PACK,系統(tǒng)的熱、氣流仿真優(yōu)化分析,精準(zhǔn)預(yù)測電芯溫度;通過對風(fēng)道結(jié)構(gòu)仿真設(shè)計,有效控制電芯間最大溫差,為儲能電池系統(tǒng)的運行提供最優(yōu)溫度條件,保證儲能系統(tǒng)長壽命。
運維過程中采用溫度均衡控制技術(shù),延長電芯的充放電循環(huán)次數(shù)。
2、電池狀態(tài)全監(jiān)測及內(nèi)部控制管理。
我們都知道目前大型儲能電芯質(zhì)量問題也是非常多,簡單列了6項,主要是目前常見的情況,電芯狀態(tài)全檢測,提高電池全壽命周期內(nèi)電量循環(huán)能力;二是電池單元間SOC的一致性偏差,導(dǎo)致整個儲能電站容量的可利用率低,這個要求通過電芯的一致性管理,來提升電站的整體能量的利用;三是采用模組級、簇級差異化的運行控制管理,提升系統(tǒng)可用容量。
3、儲能系統(tǒng)數(shù)字孿生技術(shù)。
這個圖也展現(xiàn)了一個思路,一是運用數(shù)字孿生技術(shù)對儲能電站建立虛擬模型,通過大數(shù)據(jù)模擬分析,提高電站的全壽命周期運行,高效運維,提高系統(tǒng)可靠性;
二是借助云平臺及邊緣計算等方法建立數(shù)據(jù)驅(qū)動的儲能電站數(shù)字孿生模型,深度挖掘電站價值;
三是通過數(shù)字孿生技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)加持,提升儲能在電力系統(tǒng)安全和價值,帶來智慧用電,靈活用能的智能體驗。
4、借助控制策略制定調(diào)頻輔助服務(wù)決策。
現(xiàn)在都知道儲能對于調(diào)頻的考核現(xiàn)在不好確定,好多時候的利用率也非常低,主要從兩個方面的思考。
一是利用數(shù)據(jù)挖掘影響儲能電站調(diào)頻能力的關(guān)鍵因素,提高在線評估輔助服務(wù)能力的方法。
二是利用現(xiàn)有的計劃曲線及指令跟蹤策略,研究最優(yōu)收益策略,提出儲能電站參與調(diào)頻輔助服務(wù)的在線決策方法。
5、儲能系統(tǒng)中負(fù)荷控制技術(shù)應(yīng)用。
大型儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景的多樣化與復(fù)合化,同一電站可能需要同時滿足調(diào)頻、調(diào)峰、緊急控制、波動平抑等不同時間尺度、不同出力精度的功能需求,單一的通訊與控制架構(gòu)難以支撐GW級儲能系統(tǒng),需要新型復(fù)合控制技術(shù)。
6、高安全的儲能消防系統(tǒng)。
目前主要消防系統(tǒng)分為火災(zāi)報警系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、水噴淋的系統(tǒng),這屬于三級系統(tǒng)。目前大的儲能,這三種系統(tǒng)都是具備的,主要是火災(zāi)報警通過溫感、煙感和可燃?xì)怏w探測器,消防與BMS聯(lián)合判斷熱失控;二是氣體滅火,主要是整個氣體滅火系統(tǒng)全淹沒設(shè)計;三是水噴淋冷卻系統(tǒng),這個主要考慮到真正的電池室著火的時候,人員難以靠近,需要接入外部電源,做好消火作用。
我們從物理層面和技術(shù)層面上、人員的巡檢層面上,做了一個簡單的分享。
7、集中式共享儲能模式“系統(tǒng)+運營”。
主要考慮光伏、風(fēng)電、儲能集中式共享的模式,主要是通過ERM對儲能、風(fēng)電、光伏的控制策略,統(tǒng)一上傳到電網(wǎng)的調(diào)度,通過電網(wǎng)的調(diào)度來集中進(jìn)行調(diào)度分配能源。
集中式共享儲能的6個優(yōu)點:易于調(diào)度、質(zhì)量可控、成本優(yōu)勢、投資回報、模式靈活、整合優(yōu)化。
下面介紹一下我們公司,我們是雙杰集團(tuán),前身是北京雙杰電氣,之前配網(wǎng)這塊做得比較多,2015年4月在深圳證券交易所上市,股票名稱是雙杰電氣,股票代碼是300444。
目前雙杰集團(tuán)旗下有10多余家子公司和控股公司,年產(chǎn)值20億,員工2000人,集團(tuán)在2018年成立雙杰合肥生產(chǎn)有限公司。目前我們板塊分為三大板塊,智能電氣、智慧能源、數(shù)字能創(chuàng),主要是相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及運維的情況。
這是三大板塊對應(yīng)的產(chǎn)品情況。(如圖)
這是我們公司取得的證書和榮譽(yù)。(如圖)
這是我們做過儲能的一些案例,這是從2020年開始,統(tǒng)計2020年和2021年的情況。(如圖)
這個是2021年到2022年的情況。(如圖)
這個是目前我們在廣州剛剛建完的情況,主要是建了3個站,基本集中在廣州,廣州化龍、廣東番禺、廣東赤沙,主要是調(diào)峰調(diào)頻,還有優(yōu)化能源配置。
我的分享就到這里,謝謝大家!