中國儲能網(wǎng)訊：5月24～26日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司與國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司聯(lián)合指導(dǎo)，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合240余家機構(gòu)共同支持的第十三屆中國國際儲能大會在杭州召開。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的1011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)，5417位嘉賓參加了本屆大會，其中245家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)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(chǎn)業(yè)鏈。
5月25日上午，江蘇林洋億緯儲能科技有限公司研發(fā)總監(jiān)何振宇受邀在新型儲能系統(tǒng)集成解決方案專場分享了主題報告，報告題目為《支撐新型電力系統(tǒng)的新型儲能電站系統(tǒng)集成及運營支撐關(guān)鍵技術(shù)》。以下是報告主要內(nèi)容：
何振宇：各位領(lǐng)導(dǎo)，各位專家，非常榮幸協(xié)會能提供這樣一個交流和匯報的機會，我匯報的題目是：支撐新型電力系統(tǒng)新型儲能電站系統(tǒng)集成及運營支撐關(guān)鍵技術(shù)。
開始我的正式匯報之前，我先說一下林洋為什么要布局儲能這樣一個領(lǐng)域，我們的布局根植于這樣一個大的背景，新能源在整個電力系統(tǒng)中的占比越來越高，可以看到去年在整個新增裝機量里，新能源占比已經(jīng)接近了50%。在這樣一個大的背景之下，除了能源的發(fā)電方式，整個消納端和運行端都要相應(yīng)地做出調(diào)整。儲能的發(fā)展一定是和新能源發(fā)展相匹配的，從21年到23年整個爆炸式發(fā)展也印證了這一點。
和傳統(tǒng)能源系統(tǒng)不同，傳統(tǒng)能源系統(tǒng)從生產(chǎn)端、到傳輸端、到消費端，主要架構(gòu)寫在上面，它的整個流動是單相不可逆的，整個發(fā)輸變配用體系相對井然有序，業(yè)務(wù)模式也稍微單一一點。隨著整個能源系統(tǒng)向能源互聯(lián)網(wǎng)演進，源網(wǎng)荷儲各個要素之間的互動更為充分，每個要素內(nèi)部也變得更為復(fù)雜。所以在這樣一個大的背景之下，儲能在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和電源側(cè)，它的作用也就更為突出。我們大致總結(jié)了這樣一個“B+X”的儲能融合應(yīng)用場景，我們把它大致歸為以下幾類：傳統(tǒng)火電廠，火儲聯(lián)調(diào)。后面是兩個比較火熱的新能源配套儲能和集中式共享儲能，這兩個大型的儲能。還有兩個現(xiàn)在少一點，電網(wǎng)側(cè)的大型獨立儲能電站，還有大型工業(yè)企業(yè)的配套儲能。另外三個稍微小一點，微電網(wǎng)、一般工商業(yè)戶儲這樣一些場景。這些場景對于儲能的需求區(qū)別是比較大的，目前林洋重點發(fā)力點是在新能源配套儲能和共享儲能這兩個比較典型的場景，我們一般是提供兆瓦時級別的能產(chǎn)品進行覆蓋。另外，我們也在一般工商業(yè)和微電網(wǎng)這兩個領(lǐng)域開始發(fā)力了，針對這兩個場景我們是提供all in one式，一體機式的小型產(chǎn)品。
隨著整個儲能應(yīng)用模式和應(yīng)用量的鋪開，它對于儲能系統(tǒng)的要求現(xiàn)在也逐步清晰起來，我們把其中最為關(guān)注的6點凝練匯總出來：
1.高安全性。剛才張總也大概提到了目前整個國家標(biāo)準(zhǔn)，還有地標(biāo)、行標(biāo)對于安全性強調(diào)都是放在第一要素，包括協(xié)會前天正在編制的4點標(biāo)準(zhǔn)里，也是把安全放在第一要素進行考慮的。
2.長壽命。這一點也是儲能和車載場景區(qū)別最大的一點，像現(xiàn)在車廠提出百萬英里或者百萬公里的續(xù)航，實際折到電池壽命也就是3千次-4千次的循環(huán)壽命，但這個循環(huán)壽命放在儲能上是算不過來賬的，現(xiàn)在典型一般儲能項目對于電池壽命要求大概是在6千次左右，也有一些要求比較嚴(yán)苛的儲能電站，要求是8千次或者1萬次的儲能壽命。折算到日歷壽命的話，大概也到10年—13年了，這個不管是電池本體的性能還是后面集成設(shè)計，相對來說它的挑戰(zhàn)是比較大的。
3.高效率。高效率和系統(tǒng)收益率是直接掛鉤的，一般來說對于交流側(cè)的效率要求是85%左右，一些領(lǐng)先的廠家也能做到88%，或者90%，目前林洋在實驗室級別測出來大概在87%—88%左右，效率也會影響它的邊際收益，尤其是在計算峰谷差套利用戶側(cè)場景更為關(guān)注。
4.低衰減。
5.智能化。
6.高收益。
后面三點是前面三點實現(xiàn)形式或直接體現(xiàn)。針對這6大要求，林洋作為一個系統(tǒng)集成商，我們在產(chǎn)品制造、技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用模式這3點進行發(fā)力，著力滿足這6點要求。
在產(chǎn)品制造方面，我們重點是打造端到端的數(shù)字化產(chǎn)業(yè)鏈平臺，主要是對3塊數(shù)字鏈條進行打通：一是電芯方面；二是從Pack到系統(tǒng)集成商方面，系統(tǒng)端；三是儲能電站應(yīng)用端，也叫電站端。在電芯方面主要是依托和億緯鋰能合資工廠實現(xiàn)電池數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。在系統(tǒng)端，我們依托林洋自投的系統(tǒng)集成工廠，把所有系統(tǒng)集成生產(chǎn)的數(shù)據(jù)、下電質(zhì)檢的數(shù)據(jù)集合起來，做一個Pack生產(chǎn)與系統(tǒng)集成iMES系統(tǒng)。在電站端，我們依托自持的儲能電站構(gòu)建了基于儲能電站數(shù)字孿生的iEMS系統(tǒng)，這個系統(tǒng)中我們一些電站的遠程監(jiān)控、遠程運維，這些數(shù)據(jù)收上來做到遠程的控制。我們把這三端數(shù)據(jù)進行打通之后，就可以實現(xiàn)從電芯下線開始到系統(tǒng)端、電站端，所有數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，就可以為后續(xù)更精細化儲能電站管理和運行構(gòu)建基礎(chǔ)。
這是我們實現(xiàn)更經(jīng)濟化儲能管理的一個理念，除了剛才提到的核心算法，把3S進行融合之外，我們還應(yīng)用了核心的一些核心設(shè)備，像Pack的控制器和簇級控制器，著力構(gòu)建一個更精細化管理的儲能電站，這種電站肯定比堆級控制或者集中式控制的儲能電站初始投資成本稍微高一些。我稍微解釋一下為什么要做這件事情，因為隨著2022年下半年到2023年上半年，我們發(fā)現(xiàn)這種只配不建，或者只建不調(diào)的儲能電站越來越少了?，F(xiàn)在一些大型新能源側(cè)電站都是以共享儲能的形式在進行建設(shè)，我們認為未來年調(diào)度量300次或者600次以上的儲能電站將會逐步成為主流，而且現(xiàn)在對于儲能電站收益模式，還有它的調(diào)度法則都是越來越清晰了。在這種背景之下，更經(jīng)濟化管理的儲能電站更高放電、更優(yōu)投資、極簡運維和安全可靠的特性將來就會凸顯出來。
為了保障兩大塊理念，我們構(gòu)建了八個方面的技術(shù)研發(fā)布局：
關(guān)鍵技術(shù)1：電池的散熱及均溫控制技術(shù)。這一塊著力于降低電池的溫升及溫差，這一點也是和電池壽命發(fā)揮和效率直接掛鉤起來的。針對不同的應(yīng)用場景和站址，我們采用了合適的技術(shù)方案，方案目前選擇還是比較多的，目前比較成熟的是風(fēng)冷的冷卻技術(shù)，還有冷滿式的液冷技術(shù)。另外我們也提前布局了一些浸沒式液冷、環(huán)式液冷方案，最終還是要向客戶推薦合適的技術(shù)方案。比如一些在西北的儲能電站，我們認為從秋天開始，外部的冷量就可以很好導(dǎo)入到艙內(nèi)，降低熱管理系統(tǒng)能耗，我們就構(gòu)建了低能耗環(huán)溫散熱的技術(shù)。另外，我們在一些沿海地區(qū)、熱帶地區(qū)的儲能電站，它外部的環(huán)境腐蝕性比較大，我們構(gòu)建了內(nèi)循環(huán)式的冷卻技術(shù)。技術(shù)的應(yīng)用多種多樣的，最關(guān)鍵的一點還是向客戶依據(jù)實際需求推薦合適的配置。
關(guān)鍵技術(shù)2：電池狀態(tài)全監(jiān)測及內(nèi)部機理分析。我們知道電池最開始進行生產(chǎn)時，都會對它進行配組，剛配組一致的電站運行初期電池一致性是比較好的，但隨著運行時間的推移，電芯移散度會逐步加大，這就需要對產(chǎn)品的狀態(tài)進行及時并且精確的跟蹤，我們的理念就是對海量的電芯數(shù)據(jù)進行分層分級的管理，結(jié)合一些內(nèi)部的機理分析快速判斷模塊到簇級的狀態(tài)。對于我們認為在合理的不一致性范圍之內(nèi)這些模塊或者簇，我們就對它進行Pack級，或者是簇級的控制優(yōu)化，來提升它的運行效率。對于一些已經(jīng)明顯超出合理不一致性范圍的模塊或者簇，我們就進行人工的補鏈均衡，或者干脆把Pack或者簇更換掉，拉升整個系統(tǒng)的運行短板。
關(guān)鍵技術(shù)3：儲能電站數(shù)字孿生技術(shù)。它和輔助決策技術(shù)其實是同一個技術(shù)的表里，數(shù)字孿生技術(shù)更側(cè)重于對于電站本身狀態(tài)精確地控制和把握。
關(guān)鍵技術(shù)4：輔助決策系統(tǒng)?；趯﹄娬镜倪\行和把握，對電站運營方或者使用方，對它進行決策方面的支撐。這一點在大型儲能電站方面意義不是特別大，因為這種儲能電站要不然聽調(diào)度，要不然專人進行值守。工商業(yè)或者小型用戶側(cè)場景，一個電站也就幾十度電或者幾百度電，往往沒有專人運維或者值守的，這種電站往往對于自己的狀態(tài)不能精準(zhǔn)把握，不知道怎么樣做一個很好的運行。往往我制定一個固定的曲線，它就來跟蹤，這樣對于收益率來說不太好的，所以我們就制定了智能輔助決策系統(tǒng)，重點是把峰谷策略、最大需量策略和開放策略提前植入起來，通過遠程運維的形式體現(xiàn)到用戶那邊，增加用戶的收益。
關(guān)鍵技術(shù)5：多時間尺度的復(fù)合控制技術(shù)。這個也是和共享儲能電站占比逐步增大趨勢相匹配的，現(xiàn)在儲能規(guī)?；到y(tǒng)應(yīng)用場景逐步多樣化和復(fù)合化，同一個儲能電站需要滿足多種功能需求，比如說調(diào)頻、調(diào)峰、緊急控制、波動平抑，這些功能對于時間尺度要求是不一樣的。像緊急控制，就是毫秒級需求。削峰填谷明顯就是分鐘級、小時級需求，這種就造成原本單一控制與通訊架構(gòu)難以支撐更大規(guī)模的儲能功能，我們通常把控制網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)分開，實現(xiàn)多尺度復(fù)合控制的特性。
關(guān)鍵技術(shù)6：多場景應(yīng)用的能源路由器。實質(zhì)上在整個儲能系統(tǒng)里，我們儲能本身能量存儲是靠直流側(cè)的電池來實現(xiàn)，但一些涉網(wǎng)的特性，比如并網(wǎng)和控制主要通過PCS實現(xiàn)的，借用能源互聯(lián)網(wǎng)的概念就把它稱作能源路由器，主要寓意是像控制信息流一樣便捷操作能源流，那就帶來PCS一些新的要求，主要是靈活的架構(gòu)、靈活的配置，高精度的響應(yīng)。此外還有多級并聯(lián)，安全機制這些新的技術(shù)，都是在逐步地應(yīng)用過程中。
關(guān)鍵技術(shù)7：儲能電站的3S融合控制終端主要功能和主要機構(gòu)。
這兩頁主要想講一下3S融合控制終端主要功能和主要架構(gòu)。BMS+PCS+EMS系統(tǒng)融合通訊和控制做一個深度架構(gòu)，重點是解決多系統(tǒng)融合中參數(shù)不匹配和控制較難，還有應(yīng)用模式不清晰的問題。我們通過3S融合控制終端，可以在整個微電網(wǎng)架構(gòu)之下實現(xiàn)能量管理、負荷預(yù)測、發(fā)電功率預(yù)測這些所有的功能。
關(guān)鍵技術(shù)8：儲能電站的3S融合控制架構(gòu)系統(tǒng)。這一點我們是把3S融合控制終端和分區(qū)控制理念耦合起來，重點就是把每一個區(qū)在3S融合這里變成一個獨立的節(jié)點，然后再把整個區(qū)域，再由整個區(qū)域進行環(huán)網(wǎng)的控制，這一點可以實現(xiàn)多單元的協(xié)調(diào)控制和多時間尺度，這兩個控制的功能。同一個儲能電站可以分區(qū)響應(yīng)不同的功能，對于整個場站，不管是靈活性還是后期的收益率，都是有比較明顯的提升。
我的主要匯報就這么多，感謝各位，有時間的話請各位專家領(lǐng)導(dǎo)到林洋儲能電站蒞臨指導(dǎo)，謝謝！
