中國儲能網(wǎng)訊：11月27日，華能北方上都百萬千瓦級風電基地配套二、三期單層站房式儲能項目實現(xiàn)全容量并網(wǎng)。該項目總規(guī)模300MW/600MWh，分三期建設，每期100MW/200MWh，其中一期工程為集裝箱式，采用分散式控制、集中式控制、高壓級聯(lián)直掛式三種儲能技術路線。
9月13日，山東省首個站房式儲能電站—山東德州海琮200MW/400MWh儲能電站確定EPC中標結果，中建國際、十一科技、航電微能源聯(lián)合體以58702.88萬元的報價，折合單價1.468元/Wh中標。
隨著這兩個項目的推進，站房式儲能重新引起市場關注，越來越多的業(yè)主開始關心站房式儲能電站的投資成本、建設難度、運行效率、項目收益、后期運維等情況，以評估是否具備投資價值，在應用上又是否具有優(yōu)勢，并決策是否要推進相關項目應用。
其實早在12前年，我國就有站房式儲能投運。2011年投運的國內首座兆瓦級電池儲能站——深圳寶清儲能站即為站房式儲能電站。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國當前已有近10個站房式儲能電站處于運行/在建/調試中。
表：站房式儲能項目匯總
表中可以看出，2011-2021年，近10年間，站房式儲能同我國儲能行業(yè)發(fā)展一樣較為緩慢，2022年隨著儲能元年的開啟，站房式儲能陸續(xù)開始有項目投建，其中寧德時代是主力推進隊員。站房式儲能，能否再次站上風口？
什么又是站房式儲能，站房式儲能的突出優(yōu)勢在哪里，未來是否會被廣泛應用？接下來我們將逐個回答。
什么是站房式儲能
站房式儲能電站，以建筑物為本體的儲能電站，位于鋼筋混凝土建筑的室內，與預制艙式一同為儲能電站建設的不同形式。值得注意的是，在建筑物中某個房間內布置儲能系統(tǒng)的不屬于站房式儲能，此種方式存在著較大的安全隱患，一般選擇獨立的建筑單獨布置。
從外部看，站房式儲能與普通的低層小樓沒有太大區(qū)別。根據(jù)建設規(guī)模的不同，站房式儲能一般選擇單層至三層。隨著層數(shù)的增高雖可大量節(jié)省占地面積，但對樓層的承重能力要求也隨之提高，會增加電站整體的投資成本。故而站房式儲能電站層數(shù)并非越高越好，目前尚未出現(xiàn)過4層及以上的站房式項目。
如上圖所示，浙能蕭山發(fā)電廠儲能電站為3層站房式，項目利用退役機組的既有線路、設施和場地進行建設。這一案例中，場地有限，是選擇建設站房式儲能的主要考量因素之一，站房式儲能的多層結構在節(jié)省占地面積的同時最大限度的擴大了電站規(guī)模。
站房式儲能的特點
一、集中式熱管理，降低輔助功耗提高運行效率
站房式儲能以建筑物為本體直接集成單簇的直流側、PCS等設備。在采用的設備上，站房式儲能與預制艙式儲能并未有太大差別，最大不同在于熱管理方式，由分散式變?yōu)榧惺健?/strong>
這種集中式熱管理方式，需要配置大型制冷機組調控全站溫度，對于冷水機組的功率要求較高，市場上常見的3kW、8kW、15kW、25kW、40kW、96kW標準化產(chǎn)品也可應用，但是成本較高，效率較低。
集成商一般選擇向熱管理廠商定制冷水機組，由專業(yè)的熱管理廠商提供設計方案，如選擇高瀾等可提供站房式儲能解決方案的溫控廠家進行合作。依據(jù)所在地的自然環(huán)境，計算電站夏季、冬季需要的冷量，再結合工況選擇最優(yōu)配置，功率從幾百千瓦到幾兆瓦不等。
前文中提到的華能上都站房式儲能電站總裝機容量200MW/400MWh，配置溫控系統(tǒng)空調總功率1120kW，而同樣一個200MW/400MWh的預制艙式儲能電站，以20尺集裝箱3.45MWh的配置考慮，則需要配置約116個集裝箱。若每個集裝箱安裝的水冷機組功率為40kW（0.5C液冷系統(tǒng)），則總共需要安裝空調功率4640kW。
顯然，從空調功率上看，站房式定制化的制冷機組，可大幅降低功率配置，從而降低空調耗能。此外單體冷水機組功率增大，效率也更高，能大大降低輔助功耗。
另外值得注意的是，寧波萬華熱電儲能電站、華能上都站房式儲能電站項目都建在發(fā)電廠附近，在熱管理上還可與發(fā)電廠余熱結合使用，進一步降低輔助功耗，降低運行成本。
華能上都站房式儲能項目位于冬季氣候寒冷區(qū)域，其對外部熱源的利用，對在內蒙、新疆等冬季自然環(huán)境較為嚴酷的省份中如何設計儲能電站，提供了很好的借鑒。站房式儲能或在這些區(qū)域獲得進一步推廣。
另外，在可以蓄冷、蓄熱享受特殊電價政策的區(qū)域，如能結合蓄冷、蓄熱機組，站房式儲能還能進一步優(yōu)化熱管理系統(tǒng)，降低用能成本。
綜合來看，站房式儲能在熱管理上的優(yōu)勢為：
1）集中式熱管理效率更高
2）定制化冷水機組效率高，避免冗余浪費
3）與其他外部熱源相結合效果突出
這也是站房式儲能最為突出的優(yōu)勢，通過集中式熱管理降低輔助電源功耗，提高系統(tǒng)運行效率，提升電站全生命周期放電量，進而提高收益。
此外多層站房線路鋪設也更加集中，線纜用量減少，能夠降低建設成本與線路損耗，進而提高運行效率。
二、運維方便、電站使用壽命長
站房自身采用的鋼筋混凝土建筑也為站房式儲能帶來了很多優(yōu)勢。相對于非步入式20尺集裝箱來說，站房式儲能的內部空間大，可允許運維人員自由走動。相較于預制艙式的露天外部運維，站房式的室內環(huán)境對運維人員更加友好，尤其在高寒、高風沙等環(huán)境惡劣的地區(qū)甚至無人區(qū)。
使用壽命上，按照建筑現(xiàn)行國家標準《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》（GB50068-2018）的規(guī)定，普通房屋和構筑物，設計使用年限為50年，全生命周期無憂。而根據(jù)最新的《預制艙式鋰離子電池儲能系統(tǒng)技術規(guī)范》，預制艙式儲能系統(tǒng)的設計使用壽命應不小于10年。
當前，在考慮是否選擇建設站房式儲能時，儲能電站的使用壽命，也成為了除節(jié)約用地外，影響決策的主要因素之一。站房作為永久建（構）筑物設計使用年限為50年，通過更換電池可保障儲能電站穩(wěn)定運行25年無憂，而預制艙式儲能電站，則面臨著運輸過程中的磕碰、磨損、掉漆，運行環(huán)境腐蝕（例如海邊等高鹽霧環(huán)境腐蝕）等各種情況，從而加速集裝箱折舊，使用壽命難以保障。
站房式建筑擁有更長的使用壽命，尤其在自然環(huán)境對集裝箱并不友好的區(qū)域，站房式儲能將具有一定的應用優(yōu)勢。
三、內部空間大，可匹配多樣消防設施
安全是儲能電站的底線與根本，北京、山東針對電力系統(tǒng)運行規(guī)范/電化學儲能電站消防驗收的規(guī)定中均包含了站房式儲能的部分。
其中《山東省建設工程消防設計審查驗收技術指南（電化學儲能電站）》明確站房式儲能的鋰離子、鈉離子電池室可采用氣體滅火系統(tǒng)或高壓細水霧等能夠降溫、滅火且不易產(chǎn)生電氣短路的自動滅火系統(tǒng)；北京地標《電力儲能系統(tǒng)建設運行規(guī)范》表示火災危險性為甲、乙類的站房式儲能系統(tǒng)防火分區(qū)面積不應大于250㎡。儲能單元與周圍房間以及儲能單元之間應進行防火分隔。（詳情參見文章底部站房式儲能相關標準）
站房式儲能由于冗余空間更大，滿足以上規(guī)定的同時其安全可靠性可以做到更高。自動滅火系統(tǒng)可以氣體和水消防雙重配置，每個防火分區(qū)的消防設施配置也不受空間的限制，除防火墻、防火窗外，隔離門、泄爆門、泄爆通道等都可選擇。只要建設符合規(guī)定，站房式儲能消防驗并不會被針對。
綜合以上幾個特點，業(yè)主在綜合考慮初始投資、全生命周期投資收益、用地面積、電站壽命等因素之后，在站房式與預制艙式中做出選擇。
表：站房式儲能vs.預制艙式儲能
站房式儲能發(fā)展趨勢
一、設計院主導，深入介入電站本體設計
預制艙式：集成商主導儲能系統(tǒng)設計，設計院負責電站設計
站房式：設計院主導電站設計以外，也可主導儲能系統(tǒng)設計，EPC負責采購、集成
整體來看，目前預制艙式儲能電站采購中，較大比例的項目由系統(tǒng)集成商提供整站系統(tǒng)，包括直流側、PCS、EMS、BMS、空調等，集成商根據(jù)自己的產(chǎn)品設計，提供整套解決方案，以集裝箱的形式統(tǒng)一出貨。
而站房式儲能電站，組成儲能系統(tǒng)的所有設備都可獨立出來，可供設計院操作的環(huán)節(jié)增多（整個儲能系統(tǒng)集裝箱拆為分散的設備單元），設計院可以更深入的介入整個儲能電站本體（儲能系統(tǒng)）的設計建設中。而集成商的出貨內容很大可能由整站系統(tǒng)變更為直流側電池簇或者是電池模組，這將在一定程度上降低系統(tǒng)集成商的利潤空間，尤其是不具備電芯生產(chǎn)能力的集成企業(yè)。
當然，優(yōu)質集成商憑借其對電氣設備的了解以及系統(tǒng)集成的經(jīng)驗，也可以在站房式儲能的發(fā)展中延伸自己的產(chǎn)品范圍，逐漸深入到站房式儲能溫控等更多設計中去，提高自身價值。
比如，海博思創(chuàng)在華能清能院北方上都百萬千瓦級風電基地配套儲能二、三期項目中，運用其系統(tǒng)集成技術及經(jīng)驗，助力項目克服了典型鋰離子電池儲能系統(tǒng)建設成本高、運維難度大、環(huán)境兼容性差等問題，為大規(guī)模站房式儲能電池的應用提供了范例。通過熱儲聯(lián)動耦合及“PACK+系統(tǒng)雙級消防”，在儲能系統(tǒng)熱管理模式及儲能系統(tǒng)安全防護等方面為大規(guī)模儲能電站的發(fā)展提供了先進經(jīng)驗。
二、工程復雜化，產(chǎn)品簡單化
預制艙式的儲能系統(tǒng)經(jīng)過近幾年的高速發(fā)展，儲能集成商的產(chǎn)品化意識已經(jīng)形成，都在推出更為標準化的儲能產(chǎn)品。2023年下半年陸續(xù)推出的模塊化儲能系統(tǒng)，更是“all in one”設計理念的深入貫徹。產(chǎn)品復雜化、工程簡單化，將復雜多元的產(chǎn)品功能集成一體進行出貨，現(xiàn)場僅需簡單的安裝，減少施工量的同時，還能最大限的縮減建設周期。
而站房式儲能，顯然與上述路徑相反。項目設計、建設方建設好儲能站房后，EPC根據(jù)設計要求采購設備，進行現(xiàn)場的設備安裝。儲能系統(tǒng)中各組成部分設備的選擇，將會“拆零”，分散化。例如電池直流側系統(tǒng)，既可以采用電池簇的形式，也可以采用電池模組的形式。站房式儲能電站的整體建設，更趨向于一項工程，產(chǎn)品簡單化、工程復雜化。
顯然，站房式儲能在儲能系統(tǒng)集成方面的選擇與目前的儲能系統(tǒng)設計的整體趨勢并不完全一致，這種方式下，標準化、規(guī)?；l(fā)展的空間或將受到一定影響。
三、特定場景適用性高
文章開頭提到，部分業(yè)主們已經(jīng)開始關注站房式儲能，對電站全生命周期高效率的追求，和初始投資額的限制，促使其在預制艙和站房式中尋找最優(yōu)解。
由于站房式儲能具有規(guī)模效應，百兆瓦時及以上規(guī)模采用站房式儲能的優(yōu)勢更加明顯，這在一定程度上限制了其在用戶側的發(fā)展。此外風光電站強制配儲的業(yè)主出于成本的考慮也往往不會選擇站房式儲能。欣旺達能源科技王梓豪認為獨立儲能項目會是站房式儲能的主要應用場景。獨立儲能更加看中全生命周期的投資收益，注重系統(tǒng)效率、可持續(xù)性、可維護性以及安全性。隨著大型獨立儲能電站的發(fā)展，站房式儲能的應用會越來越多。
同時，站房式儲能集中式熱管理在降低輔助功耗上具有的優(yōu)勢，使其在內蒙、新疆等自然環(huán)境相對嚴酷的地區(qū)應用價值更大。故高寒地區(qū)百兆瓦時儲能項目應該會是站房式儲能重要的應用場景之一。尤其是能與當?shù)鼗痣姀S結合利用的場景，廢舊廠房可以為站房式儲能提供場地和線路基礎，余熱還可為儲能電站供暖。
站房式儲能是否會大力發(fā)展有待市場檢驗，但我們肯定的是短期內在局部區(qū)域還會出現(xiàn)一定的站房式儲能項目。
附表：站房式儲能相關政策及標準
