8月22-24日，由國家電投&融和元儲、新型儲能產業聯盟、風光儲百人會、中國風光儲網等單位聯合主辦的2022中國國際光儲充產業大會（簡稱：金磚光儲充論壇）在常州香格里拉大酒店圓滿閉幕。本屆大會設置“論壇峰會+展示臺展示”，既有企業細致入微的分析，也有行業專家為市場發展提出的設想與方案，助力落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰略目標要求，積極助力構建“雙循環”新發展格局。

 

 

中國能源建設集團江蘇省電力設計院綜合能源工程公司儲能與配用電部 項目經理蔡博戎出席論壇并發表主題演講——《鋰電儲能電站設計解決方案及發展趨勢探討》 。

 

尊敬的各位領導、各位同仁：我是中國能源建設集團江蘇省電力設計院綜合能源工程公司的蔡博戎。很榮幸能有這個機會進行學習、分享。

 

我分享的題目是《鋰電儲能電站設計解決方案及發展趨勢探討》。

 

江蘇院隸屬于中國能源建設集團，是國家甲級電力勘測設計企業，連續多年名列全國勘測設計企業綜合實力百強之列，同時被商務部評為“中國對外承包工程業務100強”。儲能是中國能建江蘇院在轉型跨越過程中瞄準的又一個熱點，江蘇院先后承擔了貴州興義清水河儲能電站、鎮江東部儲能電站、南京江北儲能電站、秦皇島分布式儲能電站以及三峽烏蘭察布新一代電網友好綠色電站示范項目。上述項目在國內獲得一系列的工程以及咨詢獎項。

 

從2017年開始，江蘇院承擔的儲能項目從幾兆瓦到幾十兆瓦的規模，到近些年百兆瓦級別的儲能電站層出不窮。我們江蘇院順應市場需求，專門成立了儲能與配用電部，專門負責電化學儲能項目。“雙碳”目標可以說是電化學儲能發展的最重要的時代背景以及驅動因素，截止2021年底，我國可再生資源發展占比已經達到超過40%。我國電力系統已經形成了高比例可再生資源和高比例電力電子設備的“雙高”特征及發展趨勢。高比例可再生資源以風電、光伏為主，而風光發電都具有很大的不確定性，風電日波動最大幅度可達到裝機容量的80%，呈現白天少，晚上多，夏季少，冬季多的反調峰特性。光伏受晝夜、天氣以及移動云層的變化，也同樣存在著間歇性和波動性。隨著風電和光伏并網比例的提升，常規電源裝機比例相對降低，給電網調峰容量需求帶來一個很大的挑戰。高比例電子電力設備以風、光變流器為主，變流器具有低慣性和弱致穩性的特點，導致了電網的抗干擾能力和調節能力降低，嚴重影響電網系統穩定性。

 

儲能系統是電網中優質而靈活地調節資源，它同時具有一個電源及負荷的特性，可以在電力系統的發輸配用端均起到關鍵作用。電源側可憑可再生資源的波動，起到調峰、系統調頻的功能。電網側儲能主要可以用于電網環節的關鍵節點的阻塞，延緩輸配電擴充及改造的時間。用戶側用于自發自用，峰谷套利，同時在一定情況下可以保證用戶的供電質量，提高供電可靠性。

 

在火電側，目前主要的工程項目是通過電化學儲能參與火電廠的AGC調頻。通過儲能與火電機組的聯合出力，使得火電機組在并網點跟蹤電力系統的調度指令，以滿足電力系統頻率和聯絡線功率控制要求。

 

 在電網側，前些年江蘇省電力公司也建立了一大批電網側儲能，像第一批建設有101兆瓦、202兆瓦時鎮江儲能電站。第二批在南京鹽城、蘇州等地一共建立了410兆瓦的電網側儲能，對于電力系統的性能指標優化起到了比較好的作用。在新能源側，多省份要求新能源按照一定比例配置儲能，配置比例從5%~20%不等，配置時間基本為1~2小時，但是從收益上來說，新能源廠站的上網電價遠遠不能覆蓋儲能的度電成本的。個人認為，新能源側儲能應該和電網側儲能起到的作用其實是類似的，它更多地都要參與電網的一次調頻、AGC、AVC輔助電網的輔助服務，起到這些功能才能對得起它比較高昂的造價。

 

如何提升儲能利用率是目前很重要的研究方向。共享儲能以實現資源共享為目標，把電力系統中某個關鍵節點的儲能資源釋放給整個電力系統使用，進行一對多的服務，以獲取更大的利用率，是當前的一個研究熱點。

 

如圖顯示的是江蘇省工商業的電價表，就在江蘇省范圍內來說，對于工業上儲能采用峰谷套利的方式還是可以取得一定收益的，但其中的關鍵在于儲能的容量配置匹配用戶的負荷曲線、報裝容量，制定一個合適的容量配置以及運行方式。

 

接下來介紹幾個工程案例。

 

一，江蘇院在三峽烏蘭察布做的新一代電網友好綠色電站示范項目，主要針對烏蘭察布地區高峰時段電力供應緊張問題，重點圍繞電網側儲能開展示范。其實它說是建在新能源側，但它其實是提供給電網側做調峰的作用，新能源裝機規模兩百萬千瓦，風電170萬千瓦，光伏30萬千瓦，配套建設了55萬2小時的儲能，包含4個單元四塊光伏。分為三期建設，其中采用的技術除了目前用得比較多的1500伏直流儲能技術之外，還率先使用了STATCOM儲能和數字儲能。STATCOM采用IGCT功率元件和新型多電頻的功率變換技術，可實現大規模風電廠動態無功補償和動態有功平抑同時進行。數字儲能利用了動態重構電池網絡，使得電池單體的硬連接變為程序控制的軟連接。目前來說，這個項目的一期工程4號站已經投入使用，二、三期正在建設當中。

 

二，江蘇電網于鎮江、鹽城等多地建立了多個儲能電站，浙江院負責其中的五峰山站和三躍儲能電站，采用的是分散式布置、集中控制的方式。鎮江儲能項目參與大電網實時調頻，設定地響應優先級為：優先參與“源網荷儲”，其次是一次調頻，再次是AGC，可以有效地提高江蘇省電網的CPS1的考核指標。2019~2020年江蘇電網上的第二批儲能電站項目，其中最大的是江北的110兆瓦的儲能項目，除了在第一期的功能基礎上，還增加了多站融合的功能，將光伏充電樁，與“光儲充”一致的思維，將這些功能集成到綜合能源站，擴展了儲能電站的功能。

 

三，南京濱江用戶側儲能的項目。通過光伏和儲能的配置，通過儲能電站“兩充兩放”的運行方式，可以達到比較不錯的運行收益。

 

前面都是從應用場景中簡單介紹了儲能電站的設計解決方案要點，但是從產品角度上來說，當前儲能存在著電池起火爆炸的風險，可用容量低、壽命短、生命周期內需多次更換，人工運維工序多、成本高的特點。如果需要解決這些問題的話，可以從以下幾個方面入手。

 

 一，安全方面?？扇細怏w探測器，通過BMS聯動，可以極大地提升事故早期檢測，儲能安全還是以預防為主，消防的方式通過氣體消防和水消防的配合，可以做到有效地控制電池熱失控，作為合適安全保障。

 

二，電池一致性方面。通過電芯、電池簇電壓均衡技術，有效地提升儲能系統的可用容量。此外在運行方面以及設計方面，通過合理的暖通設計，或者更為優秀的液冷方式，可以將電池運行的溫差控制在比較小的范圍內，從而減少電池運行損耗不一致對于電池系統壽命的影響。

 

三，運維方面?？梢酝ㄟ^建設智能運維平臺，降低運維人員的工作量，儲能智能運維平臺可以通過大數據分析方式，深度挖掘儲能電站中的電池數據，建立一個綜合評價模型，能夠預測出儲能電池的健康度和性能衰減、離散程度、設備故障率，提前發現并定位異常電池以及電池模組的位置。此外，可進行設備參數重置、SOC、SOH標定之類的操作，降低運維人員的工作量，但是目前來說可能智能運維平臺它的準確性不一定是那么高，有的故障可能發現得不是那么及時，可能發現有故障的問題檢測出來實際不一定有那么多問題，這也是一個發展趨勢。未來隨著大數據的積累，它的預測精度在可以預測的未來肯定是越來越高的。
 

以上就是我的匯報內容，感謝各位！