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中能建江苏院苏麟:电网侧储能电站发展现状及实践案例

编辑:澳门新葡2566.com资讯中心 来源:澳门新葡2566.com 发布时间:2020-07-29 浏览:
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澳门新葡2566.com讯:2020年7月25-26日,由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合江苏省电机工程学会可再生能源专委会、国网江苏省电力企业电力科学研究院、国网江苏综合能源服务有限企业、中国能源建设集团江苏省电力设计院有限企业等单位共同主办的“第四届全国电网侧暨用户侧储能技术应用高层研讨会”在南京召开。

25日下午,中国能源建设集团江苏省电力设计院有限企业综合能源工程企业副总经理苏麟在会上分享了主题报告《电网侧储能电站发展现状及实践案例》,以下为整理后的演讲速记:

苏麟:今天非常荣幸,电化学储能协会,这是一年一度储能市场会议,今天在南京隆重召开,大家是隶属于中国能源建设集团,就是江苏省电力设计院,大家作为一家设计企业,近几年在储能板块,在电网侧,包括电源用户也做了一些案例。今天我是站在一个工程试验者的角度,把我的一些个人心得体会跟在座的专家进行分享。

首先看一下大体的政策与市场环境,储能产业从2010年往后,有一个逐步向上的发展历程。首先就是在“十二五”规划里面,把整个储能产业作为一个重要的独立的板块,纳入到国家整个科技和产业规划里面。应该说,在这个细分的领域,尤其是电池的技术发展,首先可能是围绕着电动汽车动力电池的应用需求,促进了整个电池行业的技术进步以及商业模式的成熟。

从2010年到2019年,包括今年,2020年,国家出台了相当多的一些促进储能发展的相关政策,大家可以看到,尤其是今年,整个疫情对国家的各个产业也产生了一些深刻的影响,围绕着新基建,新的电力系统的能源发展变革的模式,储能作为其中一个重要调节的环节,出台了很多的引导意见。其中,尤其在提高电力系统的调节能力方面,推动储能技术的应用,鼓励在电源侧、电网侧以及用户侧进行多元化投资的发展,国家也是出台了相关的鼓励文件。

应该讲,在“十三五”期间,整个储能进入商业化初期的时间,不管是从技术、示范工程、标准、商业模式以及市场主体方面,“十三五”期间对于整个储能板块的发展,应该是一个努力尝试的过程。

进入“十四五”,随着电力系统发展模式的变化,逐渐地围绕着以新能源发电、用户侧需求为主体的分布式发展的模式,储能在“十四五”期间应该能够判断肯定是要发挥更大的作用和价值,能够得到更广泛的应用。在一些国际领先的关键的装备技术方面,也是要进行一个全新的或者是深入的研制。同时,在技术标准和应用模式方面,也会得到一些更加实用化的发展。

今年,从1月份截止到现在,从国家各个部委以及江苏省内也出台了很多跟储能产业发展相关的一些文件,应该说这些文件总体还是支撑和鼓励各类储能,尤其是在江苏,最近几年以风电为主的新能源大规模上网的情况下,围绕着新能源的消纳,围绕着电力系统的一些调节的能力,以及围绕着用户侧更加多元化的灵活应用这几个主要的方面,出台了很多的引导意见。

其中,在最后一条,7月9号,在国家发改委召集的部署的会议上,要求电力电网,用户侧储能作为一个调节的关键环节,要发挥它的重要价值。

从国外的情况看,最近几年,各个类型的,不管是工程的总包单位,还是设备厂家,应该说这几年大家有一个共同的感受,就是在国际市场,其实储能可能不亚于国内的热度。以欧美发达国家,包括日本,因为整个电力市场的政策环境跟国内还是有所区别的,在这些国家,储能实际上更多的是围绕着一些市场化竞争的路线开展的。也得到了大力发展。比如户用储能,增强末端供电可靠性,围绕分布式新能源消纳这几个方面。还有一些是在短期市场,比如调频市场,也有比较成熟的应用。

像这类的应用,它覆盖了从亚洲、北美、欧洲、大洋洲、非洲的很多国家。一是在储能的规模上面,从小到大,逐步地蔓延发展;二是在储能的技术,逐步成熟。近年来电池的成本逐步下降,突破盈亏点实现盈利的一个基本线,使储能的发展得到了商业化更大规模的应用。

技术现状这一块,前面专家都讲得比较多了,大致的类型,主要分为机械类、电器类、电化学类以及热储能等等,谈到储能是一个比较广义的概念,既有储电,也有储热和储冷,在国内综合能源项目里面应用得比较广泛。

从电池的累计投运的比例来看,全球累计的装机数达到3GWH,从技术的类型来看,锂电池占的比重将近占到八成,锂电池这两年的发展大家也是有目共睹的。

电化学储能常用的类型有铅炭、锂电池、全钒液流等等,其中锂电池里面又分有几种小类,各自有各自的优势,各自有各自的短板,应根据具体应用场景的需求进行综合比选使用。

在具体的应用典型场景上面,目前大致在发电侧辅助服务,电网侧可再生能源,以及用户侧,以上几类场景在国内得到了广泛的应用。

储能环节不是万金油,但是有一个核心的作用就是调节。说白了,要储备足够的能量,具备整个电力系统吞吐的能力,这一块在不同的应用场景下都有各自不一样的需求。

下面我着重讲两个工程实践的案例,首先是对规模化集中式储能,这个案例是位于南京江北高新开发区,它的立项基本目标,一个是解决大规模区外来电之后电网的安全运行,实现电网的削峰平。第二个,江北新区打造绿色低碳的电网体系。这张图是江北储能站的平面布置图,不单纯是电化学的储能站,应该是多站融合的综合性站点。其中包括在中心区域的磷酸铁锂集中式储能站,还有系统变电站,在西北侧有一个规划的对外的数据中心,在整个站区建筑的顶面以及集装箱的顶面布置了分布式光伏,以及一些电动汽车充电桩等等。整个站的规模也比较大,总体是分成44个单元,其中2个集装箱背靠背组成一个单元。

江北站的设计方案,中间花了很长的时间,去年一年围绕着规模化大型的储能站,也考虑了很多优化方案。

这里讲几个过程。在江苏地区,尤其是南京的江北,它的用地是非常受限的,地块比较昂贵,也比较稀缺,所以当时为了提高整站的能量密度,在目前消防不能采用建筑多层布置的情况下,曾经考虑采用双层集装箱的布置方案,通过单元化的切割,叠加部署,大致能提高30%左右的能量密度。但是这个方案因为设备更换和运维不太方便最终未能采用,最终实施的方案还是采用单层布置。另一个优化是采用电池防火墙,在两个集装箱中间加了一道防火墙背靠背布置,这样能够有效减少通道的占地面积,能够减小场地面积,同时,能够保证在万一有火情的情况下,能够事故的损失的范围。

在澳门新葡2566.com多站融合的环节里面,有三个融合是比较关键的,即储能站、变电站和数据中心的融合,其中主要是围绕五个环节,建筑、强弱电、供电、消防和电池,在保证可靠运行的情况下,能够减少投资的造价。

第二个案例,是秦皇岛的一个案例,是面向用户基本的供电单元,满足冀北地区分布式电源不断增长的需求,打造集源网荷储资源于一身的新型配电站。

在这个站里面,大家成套成套设计了目前国内最大单台最大的移动储能,还有它相应的云平台。实现多种场景的灵活应用,比如:削峰填谷、保电、应急备用、扩容、智能充售等等,最大的特点就是它的应用比较灵活,使用率相对固定电站更高些。

针对储能电站的监控和运维管理的需求,大家跟清华一起共同开发了储能云平台,主要是实现分散式储能资源的集中调控,结合运检系统的健康评价和故障主动预警,能够提前发现电池的运行隐患,做好状态检修。

最后一点,是我个人的几个设想,谈到储能这个事儿,我觉得对它有两个定位,第一是作用是巨大,在大家的未来,在整个电力系统板块里面,它的作用是可期的。就像这张图片上的这个太阳,它肯定是大家都能看得到的。

第二是困难重重,任何一个新事物的发展肯定不会是一帆风顺,包括它的技术进步、商业价值挖掘,肯定都是有一个波折的道路。大家的理想状态肯定是一个康庄大道,但实际上肯定是九曲十八弯,但是终点是一样的,肯定是有一个非常巨大的前景。

目前有几个重点工作是值得大家去做的,其中一个就是要解决储能在电力系统中的角色定位,储能的核心作用是调节,但是在电源,电网和用户三侧应该有一个顶层设计,大家不能拼命地都建,都建之后作用是重复的,投资也会浪费。要分配好在三侧的相互配合,解决不同的问题,使相互有一个良好的协同。

第二,要设计合适的商业模式和电价政策。应该说每一个行业健康有序的发展离不开市场的引领,这一点是目前储能能否脱开补贴依靠市场自身实现良性发展的关键。

第三,要解决好安全应用的问题。里面比较核心关键的就是怎么解决消防措施,能够保证它在有火情的情况下能顺利扑灭。消防的总体原则是防消结合,以防为主,可以采用一些对电池系统的实时监测分析手段来做好电池健康度和故障缺陷的预警,避免事故的发生。

最后一点,电池技术总体还处在一个发展阶段,对于一些新型原理的电池或者现有技术的提升需要充分研究挖掘,对于它的能量密度、充放电倍率以及制造和绿色环保、建设成本,以及规模化之后的调控技术等等,这几个方面都是目前值得解决的热点问题。

以上就是我对储能板块的一些个人见解,各位在座的都是专家,讲得不到之处,敬请批评指正,谢谢!

关键字:储能

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