中國儲能網(wǎng)訊:4月27-28日,由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦的中國光儲端信協(xié)同發(fā)展大會在重慶國際博覽中心召開。
此次大會以“協(xié)同創(chuàng)新 融合發(fā)展”為主題,設(shè)置開幕式暨碳達峰高峰論壇、工商業(yè)儲能與車網(wǎng)互聯(lián)專場、光儲氫協(xié)同發(fā)展專場、儲能系統(tǒng)集成與智能安全預(yù)警系統(tǒng)專場、人工智能與碳足跡專場五個專場論壇。
來自行業(yè)主管機構(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300余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)參加了本次大會對話與交流。
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會、中國儲能網(wǎng)與中國儲能網(wǎng)聯(lián)合承辦,中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會專家委員會提供學(xué)術(shù)支持。
4月28日下午,中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司高級工程師劉冠辰受邀在儲能系統(tǒng)集成與智能安全預(yù)警系統(tǒng)專場分享主題報告,報告題目《雙碳背景下的新型儲能發(fā)展及工程建設(shè)實踐》。以下為報告主要內(nèi)容:
劉冠辰:各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位同仁,非常感謝有這樣一次機會受主辦方邀請來到美麗的山城重慶,參加這樣的一次講座和交流,我的演講題目是:雙碳背景下新型儲能發(fā)展以及工程建設(shè)實踐。
本次匯報分為三個部分:
第一,新型儲能概述。新型儲能現(xiàn)在主要是依托新能源的建設(shè),新能源的建設(shè)在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型帶來了新型儲能大量的需求。黨的二十大開始積極穩(wěn)健推進碳達峰、碳中和,深入推進能源革命,加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系,加強能源產(chǎn)供銷體系建設(shè),確保能源安全。從國家層面到各個省份的具體政策,都是大力推行新能源的發(fā)展。截止到2023年底,整個中國電力裝機結(jié)構(gòu),化石能源47.62%,其他可再生能源裝機超過50%,可再生能源發(fā)電超過30億千瓦時,預(yù)計到2030年會達到70%以上,發(fā)電量比重會超過60%。
大量新能源并網(wǎng)也帶來了相應(yīng)的問題,由于可再生能源需求不斷增大,波動性可再生能源并網(wǎng)會對電力系統(tǒng)帶來很多影響,對靈活性的需求也會發(fā)生變化。如果新能源并網(wǎng)裝機達到50%的階段,系統(tǒng)就會迅速加強受擾動和迅速響應(yīng)的能力,如果超過50%,負荷的結(jié)構(gòu)可能會產(chǎn)生發(fā)電量結(jié)構(gòu)性過剩,這個階段尤其需要新型儲能在時間和空間上作為能量轉(zhuǎn)移,去支撐大規(guī)模新能源并網(wǎng)后帶來的能源結(jié)構(gòu)的變化。
國外學(xué)者研究出一條鴨子曲線,反映的是大規(guī)模新能源并網(wǎng)后的負荷規(guī)律,近年來越發(fā)明顯。此曲線是2012-2020年期間新能源并網(wǎng)后的負荷狀態(tài),是由國外學(xué)者和專家統(tǒng)計出來的。一開始新能源并沒有大量并網(wǎng),這樣的情況下負荷都是像傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)一樣,在中午是負荷高峰,早上和晚上是低谷,后來隨著大量新能源裝機并網(wǎng)以后,抵消掉中午用戶的負荷,鴨子曲線即新能源抵消了一部分負荷后的結(jié)果,新能源中午大發(fā)的狀態(tài)在鴨子曲線中反映出來的為低谷,晚上下班回家比如有一些供冷供熱、電動汽車充電的需求,導(dǎo)致晚上又多出來了像鴨子頭部一樣的高峰。所以,新型儲能可以改變能量在時空中的分布,有效解決電網(wǎng)側(cè)的壓力,平緩鴨子曲線。截止到2023年12月底,中國已經(jīng)投運的新型儲能累計裝機規(guī)模達到34.5GW,74.5GWh,2023年新型儲能三倍于2022年新增投運的水平。
第二,新型儲能現(xiàn)狀。不同儲能應(yīng)用場景,根據(jù)電化學(xué)儲能最主要的標準,一個是功率,一個是能量作為橫縱坐標,還有一些其他的不同超級電容、液流、鉛酸包括最成熟的鋰電池,不同技術(shù)路線均可以按照功率和能量進行性能上的劃分,如長時儲能有一些是能量型的,短時儲能有一些是功率型的,綜合考慮下來還是電化學(xué)儲能里面的磷酸鐵鋰電池是比較成熟的儲能技術(shù)。
我們是以設(shè)計牽頭的總承包的企業(yè),我們對電化學(xué)儲能電站設(shè)計也有相應(yīng)的理解。尤其是GBT 36276-2023已經(jīng)發(fā)布,計劃于2024年7月1日實施,明確電芯抽檢要求、額定的充換電功率等,現(xiàn)在有更細化的版本。另外是新國標《電化學(xué)儲能電站設(shè)計標準》,2014年出來的時候儲能是剛起步的混沌的狀態(tài),現(xiàn)在已經(jīng)送審,即將公布,增加了儲能電站選址要求、明確抽檢要求等,以上還是要根據(jù)我們發(fā)布的規(guī)范去確認。
布局設(shè)計有以下三種:一是全戶外布置,也就是常見的預(yù)制艙,征一塊地選在并網(wǎng)點旁邊,然后安裝、調(diào)試、并網(wǎng),優(yōu)點是簡潔快速,對施工的要求和安裝的難度不高,這也是80-90%的電化學(xué)儲能項目的最常見的形態(tài)。二是全戶內(nèi)布置,業(yè)內(nèi)也叫站房式,也就是蓋一個樓,樓里面放電池。這張圖是在寧波萬華有一個這樣的項目,一層放電池,二層放PCS空調(diào)和設(shè)備,在樓里面建儲能電站,優(yōu)點是用地集約,根據(jù)因地制宜的情況把儲能建成,然后達到目的。站房式相對來說有一些技術(shù)難度,首先要蓋樓,暖通、結(jié)構(gòu)、水工等這些專業(yè)都需要有充足的設(shè)計經(jīng)驗,同時電化學(xué)儲能電池柜安裝是需要在項目所在現(xiàn)場安裝,而不像預(yù)制的,要每個PACK或者每個電池簇拉到現(xiàn)場去接線、調(diào)試、檢測、安裝,施工難度稍微有一點門坎。三是半戶內(nèi)式布置,這是其他的一個項目,在工廠的樓頂也算是因地制宜,把電站放在了樓頂建成了這樣一個項目。不管是哪一種方式,要跟實際項目需求、用地選址等情況綜合考慮判斷。
儲能系統(tǒng)仿真,這是剛才提到的寧波萬華的儲能電站,這是一段視頻。這是在一個化工廠內(nèi)的廢舊廠房,我們進行了翻新,一層是布置電池,二層是布置其他設(shè)備,我們根據(jù)廠房做了三維BIM數(shù)字孿生模型,根據(jù)數(shù)字孿生模型實時輸出,所有底部消防管道、電氣橋架就可以根據(jù)現(xiàn)場情況實時修改,然后自動生成圖紙。
我們的核心競爭力,我們目前在新型儲能領(lǐng)域以設(shè)計與工程智慧化為龍頭,智能制造為基礎(chǔ),市場資源整合與戰(zhàn)略合作,精細化信息化的項目管理,我們最終的目的是實現(xiàn)電化學(xué)儲能總承包的合作業(yè)務(wù)模式。我們?nèi)A東院有多種儲能EPC模式,包括傳統(tǒng)的設(shè)計施工采購EPC,有些項目也可以投資F+EPC,或者EPC+O&M,或者F+EPC+O&M,這些模式我們都在做。
整體的規(guī)劃設(shè)計,我們從方案的規(guī)劃到電化學(xué)儲能的仿真配比,到系統(tǒng)分析、運行模擬、經(jīng)濟模型,系統(tǒng)集成設(shè)計以及最終工程的優(yōu)化設(shè)計,都是全過程的核心能力。這是我們其中一個核心能力,就是規(guī)劃仿真設(shè)計。我們都知道各個省份新型儲能配比都是一刀切的,比如廣東是10%一個小時,內(nèi)蒙古是15%四個小時,每個地方不一樣,往往國內(nèi)都是以政策為驅(qū)動來一刀切,這不是特別科學(xué)合理。但是有一些海外的項目,他們是資本驅(qū)動,有一些老外也比較較真,就得讓我們拿出一定的實際數(shù)據(jù)或者分析理論去說服他們,比如說我這里要上儲能,你為什么上這么大儲能,要投資多少,有沒有更好的解決方案。這就是我們核心的一套自己開發(fā)出來的模型,把儲能容量配置作為X,根據(jù)當?shù)仉娋W(wǎng)的情況,包括它負荷的情況、新能源的裝機,實時算出來儲能的不同規(guī)模,相當于用比較簡單的話說就是花最少的錢能辦成事,算出一個最少的度電成本的情況下,去滿足它的負荷情況,這是我們在海外經(jīng)常做的工作。
這是剛才說的站房式的儲能項目,這是智慧型EMS能量管理平臺,采集各個設(shè)備的運行數(shù)據(jù)實時監(jiān)測,掌握儲能電站的整體情況,對整個能量進行科學(xué)管理,減少不必要的棄風棄光現(xiàn)象,實現(xiàn)有效平滑發(fā)電出力,提升營利情況。
接下來是華東院典型的一些儲能業(yè)績和工程,我們在2023年整個華東院產(chǎn)值1400億,我們儲能團隊是20億左右,交付EPC項目17個,1394.5兆瓦,3230兆瓦時,包括青海海西寶庫項目,還有重慶永川區(qū)、銅梁區(qū)的儲能項目。我們2023年完成勘察設(shè)計392兆瓦,1184兆瓦時,可研規(guī)劃3232兆瓦和6660兆瓦時。
三峽重慶永川200MW400MWh儲能工程,采用的是液冷集裝箱式,是重慶市規(guī)模最大的電化學(xué)儲能項目之一,技術(shù)路線是磷酸鐵鋰。這是大唐重慶銅梁100MW200MWh儲能工程,也是用的磷酸鐵鋰。這是新華發(fā)電寧夏板橋100MW200MWh儲能項目,是當時寧夏首個大型儲能項目。這是浙江新昌一期50MW100MWh儲能工程,現(xiàn)在二期也是由我們?nèi)A東院總承包,現(xiàn)在正在開工建設(shè),預(yù)計于6月30日并網(wǎng)。這是剛才提到的寧波萬華32兆瓦時站房式儲能項目,在他們廠區(qū)內(nèi)建了一個用戶側(cè)的項目,目的是為了峰谷價差套利,也是浙江省最大的用戶側(cè)站房式儲能項目。
我的介紹和匯報就到這里,希望未來與大家多多合作、多多交流,謝謝大家。