中國儲能網(wǎng)訊：9月10-11日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會、南方科技大學(xué)碳中和能源研究院、南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院聯(lián)合100余家機(jī)構(gòu)共同支持的碳中和能源高峰論壇暨第三屆中國國際新型儲能技術(shù)及工程應(yīng)用大會在深圳召開。此次大會主題是“綠色、經(jīng)濟(jì)、安全、發(fā)展”。
來自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國內(nèi)外駐華機(jī)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(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的600余家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，1317位嘉賓參加了本屆大會。
10日下午，深圳永泰數(shù)能科技有限公司儲能事業(yè)部副總經(jīng)理陳國璋受邀在“儲能安全與系統(tǒng)集成專場”分享了主題報(bào)告，主題為《永泰儲，智慧能--面向構(gòu)網(wǎng)級液冷儲能規(guī)劃與系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)》。
陳國璋：各位領(lǐng)導(dǎo)、專家、嘉賓大家下午好！我代表深圳永泰數(shù)能科技有限公司今天匯報(bào)的題目是《面向構(gòu)網(wǎng)級液冷儲能規(guī)劃與系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)》。我們是一家年輕的公司，但我們團(tuán)隊(duì)在儲能行業(yè)已經(jīng)有十幾年的經(jīng)驗(yàn)，我今天主要側(cè)重于大儲方面，匯報(bào)一下大儲的發(fā)展趨勢判斷以及我們對系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)的思考。
我的匯報(bào)分為四部分：一是行業(yè)背景；二是構(gòu)網(wǎng)級儲能規(guī)劃與系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)思路；三是液冷儲能產(chǎn)品介紹；四是公司簡介。
前面專家匯報(bào)的比較細(xì)致周到，留給我的時間不多，時間有限，我撿重點(diǎn)匯報(bào)。
我們知道我們國家新能源經(jīng)過二十幾年發(fā)展，從原來的海外大發(fā)展，到國內(nèi)的大發(fā)展，再到平價(jià)上網(wǎng)，目前新能裝機(jī)占比已經(jīng)超過30%，發(fā)電量超過14%，現(xiàn)在大規(guī)模發(fā)展面臨并網(wǎng)消納困難、電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題凸顯、電網(wǎng)送出配套規(guī)劃不匹配等難題，伴隨著地方產(chǎn)業(yè)政策和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型需要，源網(wǎng)荷儲一體化，促消納、降電價(jià)類項(xiàng)目成為發(fā)展主流，包括風(fēng)光儲電制氫，構(gòu)網(wǎng)型業(yè)務(wù)場景就在這個環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生。
另外，我們國家經(jīng)過這么多年電動汽車和特高壓直流輸電換流閥上液冷系統(tǒng)的發(fā)展，液冷產(chǎn)業(yè)配套已經(jīng)非常成熟，從整個液冷的技術(shù)性能來說，各維度上都已經(jīng)超過了風(fēng)冷系統(tǒng)，具有較高的性價(jià)比，所有我們判斷現(xiàn)在構(gòu)網(wǎng)型和液冷已經(jīng)成為大儲市場的主流趨勢。
第二部分，基于構(gòu)網(wǎng)級儲能規(guī)劃與系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)，包括兩個維度，一個是系統(tǒng)維度，一個是產(chǎn)品維度。我們指的系統(tǒng)是新型電力系統(tǒng)，在源網(wǎng)荷儲一體化項(xiàng)目上，電壓等級一般110kV以上，至少也是35kV，裝機(jī)規(guī)模至少20兆瓦以上，首先我們要做的就是源網(wǎng)荷儲的整體規(guī)劃設(shè)計(jì)，這里面實(shí)際設(shè)計(jì)的是新型電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲的發(fā)電、負(fù)荷預(yù)測、電力電量平衡、潮流和短路計(jì)算、安全穩(wěn)定校核、有功無功調(diào)節(jié)、甚至可能還要加無功補(bǔ)償和調(diào)相機(jī)，以及更大范圍的分層分區(qū)能量調(diào)度。這里面給大家介紹兩個我們常用的工具軟件，可視化界面較好的機(jī)電暫態(tài)DIgSILENT軟件和電磁暫態(tài)PSCAD設(shè)計(jì)軟件，通過這兩個軟件可以對系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真計(jì)算。
從產(chǎn)品維度，我們是堅(jiān)守安全紅線的V模式設(shè)計(jì)架構(gòu)，基于IPD研發(fā)流程，打造最安全的產(chǎn)品體系，從應(yīng)用場景、客戶需求，概念設(shè)計(jì)，到產(chǎn)品的全生命周期管理，這里我重點(diǎn)匯報(bào)六個部分。
第一部分，剛才專家也提到了，現(xiàn)在新型儲能的發(fā)展面臨的最大問題就是光伏風(fēng)電都20年的壽命，現(xiàn)在儲能才10年到15年，我們公司基于15年系統(tǒng)壽命來倒推整體的集成設(shè)計(jì)。一般來說，以現(xiàn)有的電芯水平，達(dá)到70%的EOL范疇的話，可以運(yùn)行到15年，所以模組的設(shè)計(jì)是考慮電芯的衰減、損耗、內(nèi)短路、包括循環(huán)次數(shù)等等情況下，怎么去設(shè)計(jì)模組。這樣就要保證模組15年的變形量，在力學(xué)、結(jié)構(gòu)上就有它自己的獨(dú)特設(shè)計(jì)。
第二部分，按照國標(biāo)最大的地震等級也就是9級進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從模組到電池簇到集裝箱，都要控制在一定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。在最嚴(yán)格的地震譜仿真下，我們集裝箱整體變形控制在20毫米以內(nèi)，電池簇控制在2毫米以內(nèi)，模組更小，基本上沒有變形，按照這樣的設(shè)計(jì)滿足國內(nèi)絕大多數(shù)地方地震等級抗震的使用。
第三部分，電氣弧閃保護(hù)安全設(shè)計(jì)是非常重要的部分，按照國標(biāo)來說，我們的國標(biāo)側(cè)重于功能和性能，美國的國標(biāo)主要側(cè)重于安全和安規(guī)，我們電氣設(shè)計(jì)按照最嚴(yán)格的美國國家電氣設(shè)計(jì)規(guī)范，嚴(yán)格進(jìn)行了弧閃計(jì)算和熔斷器選型配置，使各級保護(hù)分區(qū)合理，上下級協(xié)調(diào)配合，要滿足繼電保護(hù)四性要求，即選擇性、靈敏性、速動性和可靠性要求，這是目前系統(tǒng)集成非常關(guān)注的部分。
第四部分，嚴(yán)格的熱設(shè)計(jì)和仿真，電和熱是相伴相生的，熱力學(xué)定律無時無刻不在發(fā)生著作用，所以需要經(jīng)過嚴(yán)格的模組、電池簇和系統(tǒng)的熱仿真設(shè)計(jì)。在滿足電池模組、電池簇和集裝箱溫度控制目標(biāo)下，進(jìn)行產(chǎn)熱、熱傳遞、熱交換計(jì)算，考慮管路變徑變向阻力與沿程阻力下進(jìn)行液冷板、三級管路、液冷機(jī)組等選型與設(shè)計(jì)。我們現(xiàn)在把整個集裝箱的溫差控制在5度以內(nèi)，電池簇控制在4度以內(nèi)，模組控制在2.5度以內(nèi)，相比風(fēng)冷系統(tǒng)，溫度一致性指標(biāo)大幅提升，有效的提高電池全生命周期的壽命和循環(huán)電量。
第五部分，進(jìn)行構(gòu)網(wǎng)型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這也是我們的核心技術(shù)，模擬同步發(fā)電機(jī)特性、等效模型、有功無功控制模式、系統(tǒng)穩(wěn)定控制方程、多機(jī)并聯(lián)等，進(jìn)行變流器系統(tǒng)電壓、頻率、有功無功和系統(tǒng)穩(wěn)定控制，同時考慮過載和短路情況下熱設(shè)計(jì)和保護(hù)配置。安全穩(wěn)定控制這里面，k1-k5這幾個參數(shù)就是安全穩(wěn)定控制要做的參數(shù)調(diào)節(jié)，怎么通過發(fā)電機(jī)的模型，得到變流器的控制系統(tǒng)模型，這里面會有我們自己的核心算法，包括補(bǔ)償模型。
最后一部分，除了前面說的幾個部分，還要進(jìn)行充分的專題報(bào)告和專家論證，這里面包括很多專題，包括仿真專題、安全設(shè)計(jì)專題、BMS控制都在這個專題里面、還要包括現(xiàn)在電池本體均衡控制。另外還有消防專題，確保系統(tǒng)安全可靠、經(jīng)久耐用、調(diào)度友好。以上就是我們做集成設(shè)計(jì)總結(jié)出的思路。
第三部分介紹一下我們公司的儲能產(chǎn)品，我們公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念就是基于3S：安全、極簡、智能，貫穿到我們產(chǎn)品的方方面面。
這次匯報(bào)的產(chǎn)品分三類：一類是大儲產(chǎn)品，一類是分布式的液冷產(chǎn)品，一類是中壓變流艙產(chǎn)品。
20尺的集裝箱，常規(guī)來說就是是3.7兆瓦時、我們30尺5.017MWh。今年年底，我們會推出20尺5兆瓦時系統(tǒng)，滿足國內(nèi)新國標(biāo)和海外UL認(rèn)證要求。現(xiàn)在有些場景40尺6.7MWh也正在做。我們模組尺寸基本上是統(tǒng)一的，兼容1P48S，1P50S需求，也兼容鈉電池設(shè)計(jì)。
這是分布式的產(chǎn)品，這里面主推兩個規(guī)格：一個是100千瓦215度電，這款是行業(yè)里面出貨量最多的。另外一款是兼容歐美國家的50千瓦100千瓦時的光儲一體設(shè)備，這款產(chǎn)品是歐洲國家和南非地區(qū)用得比較多，可以做備電使用。整個產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用All in one設(shè)計(jì)理念，工程產(chǎn)品化、產(chǎn)品模塊化、模塊標(biāo)準(zhǔn)化。另外分布式還搭配著儲能的EMS系統(tǒng)和云平臺，可以解決產(chǎn)品的運(yùn)維問題、上云問題，像深圳這個地方還解決與虛擬電廠的調(diào)度互聯(lián)問題。
這是中壓變流一體艙系統(tǒng)，我們產(chǎn)品兼容集中式、模塊化和組串式設(shè)計(jì)，外觀尺寸做得一樣，只是有的是單機(jī)，有的是模塊化，還有組串式。具有靈活適配、高安全、智能高效特點(diǎn)，構(gòu)網(wǎng)型設(shè)計(jì)功能、可以支持多機(jī)并聯(lián)，支持弱電網(wǎng)下電網(wǎng)支撐，具有高低壓穿越能力，適應(yīng)多種嚴(yán)苛應(yīng)用環(huán)境。
第四部分是我們公司的簡介，深圳永泰數(shù)能定位是全球領(lǐng)先的新能源綜合解決方案提供商，基于這個定位進(jìn)行上下游產(chǎn)業(yè)鏈的垂直整合，現(xiàn)在系統(tǒng)集成兩個最核心的部件：一個是電芯，一個是PCS，我們在電芯上游布局包括礦石、正極材料、電芯產(chǎn)線裝備制造，以及PCS、光儲一體機(jī)都在布局，在“3060”背景下，我們賦能各行各業(yè)，為終端客戶提供最高性價(jià)比的整體解決方案。我們業(yè)務(wù)包括四大板塊：儲能、充換電、電力、能源數(shù)字化管理，我們基于核心技術(shù)和核心產(chǎn)品為千行百業(yè)量身定做最優(yōu)解決方案。同時公司具有EPC總包資質(zhì)，可以為客戶提供一站式服務(wù)，在工商儲和光儲充領(lǐng)域?yàn)榭蛻籼峁└玫倪x擇。
基于公司定位，我們打造了四大核心能力，其中第一個能力就是解決方案的定制化能力，這里不細(xì)說了。第二個能力就是我們對整體的產(chǎn)業(yè)鏈布局和成本管控能力。第三個就是研發(fā)能力，我們有三大聯(lián)合創(chuàng)新平臺、四大研發(fā)中心、300人以上的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，打造核心部件產(chǎn)品并可以基于應(yīng)用場景為客戶快速定制化開發(fā)，四是制造實(shí)力，公司有5大產(chǎn)業(yè)園區(qū)，規(guī)劃產(chǎn)能150億+，15GWh，液冷產(chǎn)線規(guī)劃10GWh。
公司建設(shè)五層防護(hù)品質(zhì)管控體系，滿足最嚴(yán)苛客戶要求，在質(zhì)量保障上進(jìn)行源頭把關(guān)、設(shè)計(jì)先行、嚴(yán)控輸入、嚴(yán)管過程、嚴(yán)格輸出。
以下是公司的一些典型業(yè)績，包括源網(wǎng)側(cè)、工商儲、風(fēng)光儲制氫構(gòu)網(wǎng)型儲能、光儲充、火儲充、分布式儲能虛擬電廠項(xiàng)目等。
概況一下，永泰數(shù)能致力于成為行業(yè)領(lǐng)先的新能源綜合解決方案提供商，用科技創(chuàng)新為3060貢獻(xiàn)自己的力量！
我的匯報(bào)完畢，謝謝！不當(dāng)之處，請各位領(lǐng)導(dǎo)，專家批評指正！
【責(zé)任編輯：周曉晴】
