中國儲能網訊：2021年由湖南省工業(yè)和信息化廳、湖南省商務廳、長沙市人民政府、中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合主辦，100余家機構共同支持的湖南（長沙）電池博覽會暨首屆中國國際新型儲能技術及工程應用大會在長沙圣爵菲斯大酒店召開。此次大會主題是“新儲能、新動力、新發(fā)展”。
會后，為了能讓參會代表有更深入的行業(yè)交流，小編經過演講專家本人同意和審核，將演講專家的速記整理如下：
譚清武：各位行業(yè)的專家，首先非常感謝給我這個機會進行分享，我分享的題目是《儲能系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的設計思路》。主要從以下四個方面給各位做一個分享。一是國內行業(yè)狀態(tài)，二是運行與設計，三是安全穩(wěn)定保障，第四個是現(xiàn)在的主要案例。
首先是行業(yè)的狀態(tài)，因為這次會議的主題是咱們的電源側儲能，所以說我也只是挑了目前關系到電源側儲能關系的政策。在去年習主席提出了3060的指標，一直到今年不斷有政策出臺，到今年4月份國家發(fā)改委、能源局發(fā)布了關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見，這里面也有一些量化的指標，預計到2025年實現(xiàn)新型儲能裝機規(guī)模將達到3000萬瓦時以上，也布局了系統(tǒng)友好型新能源電站項目。在今年的8月10號，國家發(fā)改委和能源局也發(fā)布了關于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調峰能力增加并網規(guī)模的通知，它可以鼓勵自建，或者是通過購買的方式購買一定能量的儲能系統(tǒng)，完成并網的要求。
這一塊，我是把幾個省份詳細的關于新能源并網需要配置儲能的指標相關的管理辦法把它羅列收集出來，里面涉及到湖北、內蒙古、新疆、山東、山西、湖北、貴州，這對于我們儲能來說也是一個非常好的鼓勵作用。
在碳達峰和碳中和的承諾下，提高可再生能源占比是今后的必然，預計到2030年風電光復裝機有望達到16億，據有關單位測算，在碳中和及碳達峰的愿景下，預計到2030年風電、光伏分別由2019年的0.4、0.2萬億度，提升至1.2萬億度。（圖）這個表也是對于風電新增并網空間的預測，預計累計新增儲能回答道28，這是比較保守的預計。
第二部分，進入到今天的主題，談運行與設計的導向。
從我們產品設計的導向來說，都是客戶需求進行導向，也就是說我們的客戶拿我們的儲能電站來干什么，才是我們設計的初衷，一般有一些常規(guī)的設計院他們都會有好的解決辦法，包括相關的控制器件的選型，核心的功能要求，在設計院全部都可以很清楚。我們作為儲能系統(tǒng)核心產品的供應商更需要關注的是直流側，就是儲能系統(tǒng)核心心臟能源主要的匯集地，它所能夠為客戶的需求帶來哪些響應的功能，這些是我想分享的重點所在。
圖上我列出了風電場的模型，在它運行的上下限波動的范圍。右圖是整個平滑輸出以后的曲線，相對于左來說效果更好，對于風電場，主要用于風功率波動的平滑，可以長時間滿足功率變換。對于儲能系統(tǒng)設計來說，考驗的是系統(tǒng)功率階段變化的穩(wěn)定性及時效性，這種模式在長時間運行下，會對直流側，包括SOC狀態(tài)量，這是非常重要的體現(xiàn)。我們需要的頻次就會增大，從設計上就要考慮多種SOC階段的措施。
第二個，配合光伏電站，光伏電站的穩(wěn)定性比較比風電更差一點，受天氣影響非常大，配合儲能能夠更加貼合光伏電站的預測的參考力。右邊這個圖是我們光伏處理的曲線，這個是光儲出力的曲線，第三幅圖是SOC變化量，我們可以看到光伏發(fā)電較風電更考驗日內長時段儲能系統(tǒng)持續(xù)充放電能力，對于目前系統(tǒng)SOC精度及計算策略，該模式相較于風電的SOC估算會更加準確。
第三部分，電網側，我們也是挑了早期做得比較早的電網側儲能電站真實的數據曲線。（圖）左邊的圖是我們首批進入電網側的電站，一期的丹陽儲能站，這也是它遠方調度AGC的響應曲線，我們能看到有幾種顏色，一種是紅色，就是計劃線。綠色是電池響應的值，當他們貼合度越緊密說明響應性越好，對于建設儲能電站的要求達到最好的效果。右邊是參與常規(guī)的調峰曲線。在電網側AGC方面，日均響應次數可以達到一充一放，最大時長可能連續(xù)24小時，應該來說工況是最厲害的。在調峰這一塊，主要還是一日兩充兩放的模型。
剛剛我們前面提到了電源側，我們非常關注SOC的狀態(tài)，這個是直接關注的調度，能夠看到你，了解到你目前狀態(tài)。而這個指標是反應你電池好壞，以及能否維持后面的運行的核心指標。這也是得益于行業(yè)的限制以及技術的壁壘，還有很多地方需要完善，影響SOC精度主要有幾個方面，一個是開路電池的特性，不同的原材料所體現(xiàn)出來的SOC都不一樣，所以對SOC的驗證方式也不太一樣。同時在充放電倍率方面也是不太一樣，整個運行過程中，電池在動態(tài)運行情況下，在恒定溫度和恒定電流的情況下關系還是比較穩(wěn)定的，我們基本上可以比較準確的在5%的SOC精度范圍內進行很好的估算。
傳統(tǒng)的一些方法并不能完全保證在每個平臺上的SOC精度都能達到使用要求。再就是溫度狀態(tài)，不同材料的電池都會收到溫度影響，特別是低溫。再一個就是長期運行一段時間之后電池壽命出現(xiàn)了一些衰減，在運行過程中對新電池可能會有一些影響，原來的估算方法并不能準確的針對于舊電池，或者是運行一段時間之后的保證。還有不同的電池串并方式，都會對平臺有很大的影響，這是我們必須要考慮的因素。
簡單提了一下相關的核心參數，也是我們原來在項目上、設置上所碰到的問題，而且我們也是陸陸續(xù)續(xù)做了一些優(yōu)化和設計。
第一個，就是不同運行倍率單體電壓壓降不同，特別是關系到BMS相關的保護值需要做一些調整，而不是以偏概全，不同倍率下是不一樣的。在不同的循環(huán)次數之后，對末期的變壓循環(huán)速率也需要考慮，因為我們知道BMS在后臺都會預留不同級的機制。不同循環(huán)次數之后，它在末期平臺電壓的速率是完全不一樣，所以在最初的閾值設置上比較做一些優(yōu)化，不能以偏概全以第一版為主，這是非常平穩(wěn)的，在全生命周期中正常的運行下去必須要考量的一些設置參數。
再一個就是溫度設計對整個系統(tǒng)運行的影響，常規(guī)的一些液冷，不同的散熱系統(tǒng)會針對不同的倍率和電池特性設置不同的風道，對整個溫度的分布、分散特性、溫升都有不同的區(qū)別，所以我們必須考慮相關的溫設原則。
從安全穩(wěn)定性也是整個運行的核心所在。
在安全穩(wěn)定上我們首先要保證儲能電站的核心設備，就是我們的電池本體的安全是整個電站最后一道防線，雖然說我們有很多的方式來提高電站的安全性，但是這是不能偷工減料的地方，首先我們采用相關的結構性的優(yōu)化，包括我們設置的一些陶瓷邊緣的涂覆，保證電池內部的安全特性的保證。
再一個就是關鍵過程制成的過程，鋰電池最重要的就是一致性的體現(xiàn)，最重要的就是金屬顆粒物，這一塊我們一直持續(xù)在做優(yōu)化和改良，包括我們也聘請了原來日本索尼的專家來做改進。再一個就是防呆設計，前一段時間我們看到特斯拉出現(xiàn)的火災，導致液冷液泄漏，再往前看，有調試方面的，也有運維方面的，所以我們必須要有一些保證。消防這一塊我們也是采用了三級消防管理機構，第一級消防是單元箱級的，二級是電池艙級別的。（圖）這是我們在整個系統(tǒng)設置上所采用的設置方式。在運維上我們也有自己專業(yè)的一些團隊來保證整個運維的安全。
主要的案例我們簡單說一下，目前我們已經在全國累計的，在發(fā)電側涉及的比較早，也有EPC相關的典型案例。在電網側也是做的比較早，也是目前全國唯一的電網側，包括AGC，以及相關的功能，而且是全部功能開啟在運行的。在一些細分場景也有一些場景，包括在ADC數據中心，我們也有一些應用的案例。
以上就是我的分享，謝謝大家！
