中國儲能網訊：9月7—9日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司、國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司、浙江省能源局聯合指導，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會聯合232余家機構共同支持的第十二屆中國國際儲能大會在杭州洲際酒店召開。本次大會由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會、中國科學院電工研究所儲能技術組和中國儲能網聯合承辦。
大會以"共創(chuàng)儲能新價值，共建市場新格局"為主題，聚焦新型儲能安全持續(xù)發(fā)展，針對儲能產業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)政策機制、資本市場、新型儲能系統(tǒng)集成技術、供應鏈體系、商業(yè)模式、標準、示范項目應用案例、新產品以及解決方案的普及和深化應用。
來自行業(yè)主管機構、國內外駐華機構、科研單位、電網企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的913家產業(yè)鏈企業(yè)，3317位嘉賓參加了本屆大會，其中154家企業(yè)展示了儲能產品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產業(yè)鏈。
大會組委會邀請?zhí)K州普兆新能源設備有限公司技術副總楊振華做《戶用儲能全方位安全解決方案》主題報告。以下為發(fā)言主要內容：
楊振華：非常感謝各位領導、各位行業(yè)內的同仁，本人楊振華，有幸代表公司蘇州普兆新能源向大家做一個匯報，匯報的主題是戶用儲能解決方案之“電源側”安全解決方案。
簡單介紹一下蘇州普兆公司的背景。
蘇州普兆是2011年成立，專門聚焦光伏這個賽道，專注于安全領域，尤其是戶用儲能安全領域。我們是攜手上海交大以及香港科技大學，做一些相關產品和解決方案的研發(fā)和產業(yè)化。我們公司在蘇州。
這張圖是我們能夠提供給廣大客戶的產品線總覽，這張圖是從電池板這一側到電網這一側我們能夠提供的產品系列，最左邊比如組件式關斷器，有歐洲客戶用的組串式的防火關斷器，接下來是隔離開關，以及斷路器，直流斷路器加一些其他的零部件，比如說防雷、熔芯放在箱里面組成一個直流系統(tǒng)電箱。左側是直流側產品，右側是交流側產品。交流側的產品比較常規(guī)，我就不做贅述。這是戶用儲能，對于工商業(yè)或大型地面項目，我們可以提供電壓達到1500V，直流電流做到800A的斷路器和隔離開關，這是產品的概述。
接下來介紹一下解決方案的背景。據統(tǒng)計，SolarPower，一個歐洲權威雜志，2022年全球屋頂光伏安裝容量會超過100GW，歐洲平均戶用功率達到6-8個kW，國內可能大了一點，可能在20kW，甚至30kW，平均大概10kW一個屋頂。100個GW意味著每年增加1000萬個屋頂，這個基數非常龐大。單位是每年，可以預見到未來光伏戶用儲能安裝量呈爆炸式增長。這么龐大的基數，假如說安全事故是一個幾率問題，基數龐大了之后，它的起火的數量，絕對值數量也是越來越高的，更何況我們的屋頂電站隨著時間的推移老化，各種各樣安全問題逐漸凸顯出來。所以安全在戶用儲能這一塊是越來越嚴峻的形勢，面臨這樣的問題。
戶用儲能我們把它分為四個部分：第一是電池板，第二個是電池包，這兩類統(tǒng)稱電源側，因為它有能量產生。三、四是線路和負載，線路和負載不是不重要，但不是我今天講的主題，我講的主題主要圍繞電池板和電池包這兩個更加重要的方向去做。電池板如果按功率10-20kW，電壓一般可以做到100V，電流做到15安培，這個能量是非常大的。電池包更不用說，5度電、10度電、15度電、20度電是非常普通的型號。如果從能量角度來換算的話，1度電能量是360萬焦耳，1公斤TNT是420萬焦耳，如果單純從能量角度換算這個能量是非常巨大的，當然電池的放電過程和TNT爆炸的能量釋放方式不一樣，但是從能量總量來講是差不多的。如果從這個角度來講，家里裝了10度電，可能跟裝了兩個炸藥包都差不多，如果安全做不到位的話，每天晚上睡覺都睡不著。我們重點圍繞這兩塊做了安全方面的解決方案。
左邊這個視頻，光伏起火，大家覺得光伏起火應該怎么去滅火？直接用水噴可以嗎？德國人給我們做了一個很好的示范，怎么救？不救，直接燒光為止，因為光伏起火有兩個危害，一個是明火的危害，再一個是直流電的危害，直流電的危害會導致人身生命安全的威脅，一個基本的原則是生命安全高于財產安全的，所以干脆不救，燒光為止。這樣就造成了一個很大的經濟損失，本來別墅上想省幾度電，裝綠色能源，裝一個光伏，結果別墅燒了，工廠燒了更不得了，得不償失。所以基于這個背景，美國提出來一個標準，叫NEC2014，現在刷到2020版本。2014是陣列之外30公分之內必須裝一個隔離裝置，就是防火開關，要求把電池板和建筑物進行隔離開來，這是一個最初的安全標準?，F在刷新到2020，要求整個系統(tǒng)在關斷的時候，不能有超過80V電壓，這是美國這個標準的精髓，80V電壓，當消防員爬屋頂的時候至少不會被電擊。
北京416事件發(fā)生之后，國內也出臺了相關的政策，2021年出臺了安全的政策，雖然來的晚了一點，但是看得出能源局、國家對安全這一塊越來越重視，不排除未來一到兩年或者三到四年之后也出臺類似的相關安全標準。
光伏起火據統(tǒng)計有三大主因，第一個主因是電池板本身品控不好，第二個是安裝問題，端子連接不好，電阻如果超8毫會發(fā)熱，本身端子空間又小，散熱又差，所以超過8個毫會發(fā)熱，溫度會超過120度，這時候會融化、起火。但是正常施工過程中，因為施工環(huán)境比較復雜，比如灰塵、異物進去、安裝連接不牢靠，各種各樣的問題都會導致端子熔掉這個問題。第三個是拉弧，拉弧它的危害更高了，比如拉弧危害可以達到3000度，把金屬都能夠熔化掉，這個溫度是非常高的，據說也是起火的主要原因，貢獻率超過50%。拉弧到底什么原因造成的？也有可能是線纜老化，比如光伏運行10年、20年之后老化，也有可能是動物的啃咬，老鼠把線咬了，也有可能是線纜的拖拽造成的。
我這里有一個關于電弧的視頻，現在放一下。
這是一個關于電弧產生的原因及危害的小視頻，背景和危害都介紹過了，現在介紹一下我們的方案到底是什么。
針對儲能電池板方案，我們第一個提出了組件級波段安全，要求每個組件后接一個RSD關斷器，可以控制在每個輸出0.9V，有助于后期維護和檢測。我們是通過PRC電力載波通訊技術，結合我們的Control Box發(fā)射器進行的雙向閉環(huán)安全檢測和控制。這個控制器里集成了AFCI，翻譯過來就是電弧檢測模組，它會檢測整條線路上是否有電弧產生，一旦有電弧產生之后，電弧檢測模組會給發(fā)射器一個指令、一個信號，發(fā)射會控制關斷器進行關斷?？梢钥闯觯覀兪菑臋z測到指令發(fā)送，到動作完成，是一個完整的解決方案。
有的同仁也可能會問到：現在SUSPEC協(xié)議不也是要求逆變器里面集成發(fā)射器？也是有這個功能的。實際上相對于逆變器里面集成發(fā)射器這個方案來，我們外置的方案有它的優(yōu)勢：第一，我可以繞開SUSPEC通信的專利問題；第二，逆變器EMS難過的問題可以解決掉，現在SUSPEC又出來一個新的要求，要求發(fā)射器必須加一個外置的鐵盒子放到逆變器里面去，實際上這是對逆變器廠商一個更高的要求、更高的限制，如果把它外置之后，相當于兼容所有的逆變器品牌，不需要去做單獨的SUSPEC認證，也不需要去做列明。剛才我還跟CIC的同事去了解，做一個系列可能成本十幾萬，普遍要所有的逆變器，所有的系列都要做，這個時間和精力以及成本投入是巨大的，這個方案依舊可以繞開專利問題。第三個，可以有很好的兼容性，因為它是獨立的系統(tǒng)。其他的優(yōu)勢，比如電弧預制，我可以做事前預防的效果，因為當光伏明火起來的時候已經晚了，最好做到事前預防。除此之外其他的方案，比如開放式的，我們可以兼容多個逆變器的品牌，不同品牌可以兼容，平臺化，我們可以把這個數據傳到逆變器平臺上也可以，傳到我們自己的平臺上也可以，進行一個數據監(jiān)控的平臺。第五個是相較于華為他們的優(yōu)化器方案，成本節(jié)省至少20個點，20個點還比較保守，可能到了30個點，為什么呢？因為到了組件這個級別，客戶會在意每一分錢，因為它的量很大。我們的定位很簡單：第一，滿足安全要求；第二，滿足經濟需求。這是我們方案的一個定位。
我們這個產品的特點： IP68、戶外安裝、防火，這種安裝是極其簡單方便的，通過U型卡槽直接卡在電池板的邊框上。
關于電池板這一側另外一個解決方案，我們叫組串級解決方案，它是防火安全的要求，它不要求組件級到底有多少電壓，它是要求把光伏陣列做一個隔離。就在電池板和一般電池板陣列之外30公分之內裝這么一個設備，這個設備的特點：第一，也是集成了電弧檢測功能；第二，內置PID修復模塊，實際上逆變器里面也有這個功能，現在我們也集成了這個功能。對于一些老電站，比如2020年之前安裝的電站，有一些P型的電池板可能衰減比較嚴重，構造PID衰減比較嚴重，對于這些電站是有一定的修復效果；第三個是安裝比較簡單，現有階段，已存在的電站不需要做任何改裝，直接把這個線頭拔掉插上去就可以，改造比較方便。最后一個是經濟性非常明顯，相對于組件的方案，我們這一款經濟性非常明顯。
這個產品的特點，第一個是1500V，55安培，這是它的電參數?？梢宰詣訉崿F開合，當交流電斷電的時候直流電也同步開合。其次我們做到IP65，最大可以做到10串，比如100kW、110kW華為逆變器、陽光逆變器，基本上一個逆變器接一臺就夠了。
解決方案三是關于電池包，電池包這一塊之前很多業(yè)界同仁講過，它們自身有各種各樣的檢測、各種各樣的保護等等，但不是百分之百的，也有萬一的情況，比如電車自燃，它不能說保護不到，它也有自燃的現象。所以任何保護都不是百分之百的，我們做的電池包外面加了斷路器方案，實際上是一個加強防護。這個產品是專門針對電池包研發(fā)的，目前通過了UL認證、TUV認證都有，可以做到1000V，80安培，18毫米寬的寬度做到1000V，18寬，里面有3個發(fā)明專利。大家感興趣的可以去B25展臺看一下。
謝謝大家。
