8月22-24日,由充換電百人會(huì)、中國(guó)充電樁網(wǎng)、中國(guó)風(fēng)光儲(chǔ)網(wǎng)、聯(lián)聯(lián)充電、國(guó)家電投&融和元儲(chǔ)、充電聯(lián)盟等單位聯(lián)合主辦,上海賀勵(lì)展覽有限公司、上海賀勵(lì)商務(wù)咨詢有限公司承辦的2022中國(guó)國(guó)際光儲(chǔ)充產(chǎn)業(yè)大會(huì)&2022中國(guó)國(guó)際社區(qū)充電產(chǎn)業(yè)大會(huì),簡(jiǎn)稱:金磚光儲(chǔ)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(kāi)。本屆大會(huì)設(shè)置“論壇峰會(huì)+展示臺(tái)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(chǎng)發(fā)展提出的設(shè)想與方案,助力落實(shí)國(guó)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(chǔ)能系統(tǒng)集成及技術(shù)方案》 。
以下為演講實(shí)錄:
孫龍:各位來(lái)賓,各位同仁,上午好。歡迎大家來(lái)到本次會(huì)議,今天我匯報(bào)的題目是《儲(chǔ)能系統(tǒng)集成及解決方案》。
在匯報(bào)之前,先了解一下目前國(guó)內(nèi)和國(guó)際的政策,作為儲(chǔ)能的政策,最大的一個(gè)國(guó)內(nèi)政策就是國(guó)家主席習(xí)近平在巴黎氣候會(huì)議上提出,2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。為了實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),我們總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)幾個(gè)行業(yè)對(duì)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(duì)電力能源的轉(zhuǎn)型,已是迫在眉睫的一個(gè)現(xiàn)實(shí)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(guó)內(nèi)整體的排放量。從2011年,我國(guó)每年二氧化碳的排放量都到90億噸以上,到2019年的時(shí)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(guó)的2倍,是歐盟28國(guó)的3倍。與美國(guó)相比,我國(guó)經(jīng)濟(jì)處于上升期,對(duì)于短期的碳達(dá)峰到碳中和的時(shí)間比較短,對(duì)于“碳中和”實(shí)施的愿景時(shí)間比較緊,難度比較大。
第二個(gè)要分享的是能源發(fā)展的趨勢(shì)。
從能源發(fā)展上來(lái)看,從三個(gè)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(gè)是能源安全。
能源安全是我國(guó)近十年我國(guó)油氣對(duì)外依存度從49%逐年攀升至70.8%,嚴(yán)重威脅我國(guó)能源安全;能源安全納入國(guó)家安全戰(zhàn)略,我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入新的轉(zhuǎn)型期,增強(qiáng)我國(guó)能源自主保障能力是能源發(fā)展主基調(diào)。
第二個(gè)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(chǔ)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(dòng)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(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn):
新能源將迎來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間的高速發(fā)展期,成為未來(lái)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(shí)風(fēng)電、光伏存在波動(dòng)性大等問(wèn)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(wèn)題日益突出。
儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)了源、網(wǎng)、荷高效深度融合,支撐供需雙側(cè)動(dòng)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(chǔ)能的作用就是發(fā)電廠與傳統(tǒng)的火電相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的功能。
新能源發(fā)電,按國(guó)家的政策容量配比,同時(shí)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(chǔ)能的應(yīng)用方案。
作為電網(wǎng)側(cè)的另一個(gè)應(yīng)用是電網(wǎng)獨(dú)立的儲(chǔ)能電站,主要是為了提高電網(wǎng)側(cè)的無(wú)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(gè)主要的作用儲(chǔ)能是削峰填谷;
(2)一般型的工業(yè)和光儲(chǔ)的,它的第一個(gè)作用也是削峰填谷,同時(shí)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(jiǎn)單總結(jié)了一下儲(chǔ)能集成系統(tǒng)的6要素,可能也是目前和未來(lái)大型儲(chǔ)能的6點(diǎn)需要大家關(guān)注的一些特點(diǎn)。
(1)高安全。
因?yàn)閮?chǔ)能的安全性一直受到大家的詬病,前面很多專家也說(shuō)過(guò)。
(2)高效性。
(3)智能化。
(4)長(zhǎng)壽命。
(5)低衰減。
(6)高收益性。
下面是我對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的簡(jiǎn)單思考。
1、儲(chǔ)能系統(tǒng)的散熱及均溫控制。
主要是通過(guò)仿真分析,對(duì)電芯、PACK,系統(tǒng)的熱、氣流仿真優(yōu)化分析,精準(zhǔn)預(yù)測(cè)電芯溫度;通過(guò)對(duì)風(fēng)道結(jié)構(gòu)仿真設(shè)計(jì),有效控制電芯間最大溫差,為儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的運(yùn)行提供最優(yōu)溫度條件,保證儲(chǔ)能系統(tǒng)長(zhǎng)壽命。
運(yùn)維過(guò)程中采用溫度均衡控制技術(shù),延長(zhǎng)電芯的充放電循環(huán)次數(shù)。
2、電池狀態(tài)全監(jiān)測(cè)及內(nèi)部控制管理。
我們都知道目前大型儲(chǔ)能電芯質(zhì)量問(wèn)題也是非常多,簡(jiǎn)單列了6項(xiàng),主要是目前常見(jiàn)的情況,電芯狀態(tài)全檢測(cè),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(gè)儲(chǔ)能電站容量的可利用率低,這個(gè)要求通過(guò)電芯的一致性管理,來(lái)提升電站的整體能量的利用;三是采用模組級(jí)、簇級(jí)差異化的運(yùn)行控制管理,提升系統(tǒng)可用容量。
3、儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)字孿生技術(shù)。
這個(gè)圖也展現(xiàn)了一個(gè)思路,一是運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)儲(chǔ)能電站建立虛擬模型,通過(guò)大數(shù)據(jù)模擬分析,提高電站的全壽命周期運(yùn)行,高效運(yùn)維,提高系統(tǒng)可靠性;
二是借助云平臺(tái)及邊緣計(jì)算等方法建立數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的儲(chǔ)能電站數(shù)字孿生模型,深度挖掘電站價(jià)值;
三是通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)加持,提升儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)安全和價(jià)值,帶來(lái)智慧用電,靈活用能的智能體驗(yàn)。
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(chǔ)能對(duì)于調(diào)頻的考核現(xiàn)在不好確定,好多時(shí)候的利用率也非常低,主要從兩個(gè)方面的思考。
一是利用數(shù)據(jù)挖掘影響儲(chǔ)能電站調(diào)頻能力的關(guān)鍵因素,提高在線評(píng)估輔助服務(wù)能力的方法。
二是利用現(xiàn)有的計(jì)劃曲線及指令跟蹤策略,研究最優(yōu)收益策略,提出儲(chǔ)能電站參與調(diào)頻輔助服務(wù)的在線決策方法。
5、儲(chǔ)能系統(tǒng)中負(fù)荷控制技術(shù)應(yīng)用。
大型儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化與復(fù)合化,同一電站可能需要同時(shí)滿足調(diào)頻、調(diào)峰、緊急控制、波動(dòng)平抑等不同時(shí)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(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng),需要新型復(fù)合控制技術(shù)。
6、高安全的儲(chǔ)能消防系統(tǒng)。
目前主要消防系統(tǒng)分為火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、水噴淋的系統(tǒng),這屬于三級(jí)系統(tǒng)。目前大的儲(chǔ)能,這三種系統(tǒng)都是具備的,主要是火災(zāi)報(bào)警通過(guò)溫感、煙感和可燃?xì)怏w探測(cè)器,消防與BMS聯(lián)合判斷熱失控;二是氣體滅火,主要是整個(gè)氣體滅火系統(tǒng)全淹沒(méi)設(shè)計(jì);三是水噴淋冷卻系統(tǒng),這個(gè)主要考慮到真正的電池室著火的時(shí)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(gè)簡(jiǎn)單的分享。
7、集中式共享儲(chǔ)能模式“系統(tǒng)+運(yùn)營(yíng)”。
主要考慮光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能集中式共享的模式,主要是通過(guò)ERM對(duì)儲(chǔ)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(guò)電網(wǎng)的調(diào)度來(lái)集中進(jìn)行調(diào)度分配能源。
集中式共享儲(chǔ)能的6個(gè)優(yōu)點(diǎn):易于調(diào)度、質(zhì)量可控、成本優(yōu)勢(shì)、投資回報(bào)、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(yùn)維的情況。
這是三大板塊對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品情況。(如圖)
這是我們公司取得的證書(shū)和榮譽(yù)。(如圖)
這是我們做過(guò)儲(chǔ)能的一些案例,這是從2020年開(kāi)始,統(tǒng)計(jì)2020年和2021年的情況。(如圖)
這個(gè)是2021年到2022年的情況。(如圖)
這個(gè)是目前我們?cè)趶V州剛剛建完的情況,主要是建了3個(gè)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!