儲(chǔ)能系統(tǒng)集成與設(shè)計(jì)面臨多重挑戰(zhàn)：
一個(gè)是以“動(dòng)”代“儲(chǔ)”，很多儲(chǔ)能系統(tǒng)直接拿動(dòng)力電池運(yùn)作儲(chǔ)能電池，動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池有根本的區(qū)別，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和差異非常大；二是非專業(yè)集成，隨著儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的企業(yè)加入到儲(chǔ)能系統(tǒng)集成行業(yè)，但廠家集成能力參差不齊，不少?gòu)S家缺乏儲(chǔ)能系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和集成設(shè)計(jì)能力。還有儲(chǔ)能系統(tǒng)非一體化的設(shè)計(jì)，軟硬件不兼容，儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品未經(jīng)過全面出廠測(cè)試驗(yàn)證等問題也都比較突出，這些都給整個(gè)儲(chǔ)能電站的后期運(yùn)行留下了很多的隱患，也影響了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。
——陽光電源汪東林
汪東林：各位領(lǐng)導(dǎo)，各位儲(chǔ)能行業(yè)的同仁下午好！我來自陽光電源，今天下午我給大家匯報(bào)的題目是“儲(chǔ)能電站并網(wǎng)驗(yàn)收建議”：
國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，大部分是現(xiàn)在存在的問題與挑戰(zhàn)。
儲(chǔ)能電站（儲(chǔ)能系統(tǒng)）在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并網(wǎng)前期的驗(yàn)收，在實(shí)際項(xiàng)目中遇到的問題，針對(duì)這些問題我們提出了一些建議和總結(jié)。
介紹一下陽光電源整個(gè)全球的儲(chǔ)能業(yè)務(wù)布局。
國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能面臨的挑戰(zhàn)
儲(chǔ)能市場(chǎng)預(yù)測(cè)，今年中國(guó)儲(chǔ)能相比去年將翻一番，市場(chǎng)規(guī)模會(huì)超過1GW，儲(chǔ)能的電池容量參考平均算法會(huì)超過2GWh以上。這相比前幾年取得了一個(gè)飛躍的發(fā)展。其前提是歸功于新能源+儲(chǔ)能今年的快速的實(shí)施，2020年將是中國(guó)電源側(cè)儲(chǔ)能新元年。到目前為止，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)有14個(gè)省份對(duì)光伏和風(fēng)電要求增加整個(gè)電站10-20%，時(shí)間維度是1小時(shí)到2小時(shí)的儲(chǔ)能配置能量。這對(duì)整個(gè)行業(yè)和儲(chǔ)能設(shè)備廠家都是好消息。
同時(shí)我們也認(rèn)識(shí)到目前整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)成本偏高，由于現(xiàn)在所有的儲(chǔ)能系統(tǒng)和電站獲得的收益沒有辦法獲得充分的保證，儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)整個(gè)新能源廠站都是很大的負(fù)擔(dān)，簡(jiǎn)單測(cè)算，針對(duì)新能源廠站+儲(chǔ)能，如果是針對(duì)光伏電站增加20%，初始投資會(huì)增加8個(gè)點(diǎn)到10個(gè)點(diǎn)，對(duì)風(fēng)電廠的投資基本上會(huì)增加15-20%，這些儲(chǔ)能系統(tǒng)的強(qiáng)配，給新能源業(yè)主增加了非常高的成本負(fù)擔(dān)。
雖然現(xiàn)在新加儲(chǔ)能度電成本不足以維持當(dāng)前的儲(chǔ)能收益，今年整個(gè)儲(chǔ)能的度電成本還在0.50元左右；但經(jīng)過預(yù)測(cè)2025年，儲(chǔ)能度電成本將下降到0.20元以下，將會(huì)在電源側(cè)、用戶側(cè)會(huì)獲得非常好的經(jīng)濟(jì)收益。
儲(chǔ)能系統(tǒng)集成與設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)，總結(jié)四個(gè)方面的問題。
一個(gè)是以“動(dòng)”代“儲(chǔ)”，很多儲(chǔ)能系統(tǒng)會(huì)直接拿動(dòng)力汽車上的動(dòng)力電池直接運(yùn)作儲(chǔ)能電池，動(dòng)能汽車的動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池有根本的區(qū)別，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和差異非常大。二是非專業(yè)集成，現(xiàn)在可以看到隨著儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速的發(fā)展，有越來越多的企業(yè)加入到儲(chǔ)能系統(tǒng)集成行業(yè)，最終交付給客戶的整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的集成存在很大的隱患。三是非一體化的設(shè)計(jì)。四是未經(jīng)過全面測(cè)試，這些都給整個(gè)儲(chǔ)能電站和儲(chǔ)能行業(yè)留下了很多的隱患，整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全隱患和實(shí)際運(yùn)維過程中的設(shè)備故障率偏高和儲(chǔ)能系統(tǒng)的壽命達(dá)不到前期設(shè)計(jì)的預(yù)期成本和整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制都面臨很多問題。
儲(chǔ)能集成廠家技術(shù)參差不齊，很多廠家的集成設(shè)計(jì)和對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是把鋰電池和儲(chǔ)能PCS系統(tǒng)簡(jiǎn)單堆砌到系統(tǒng)集裝箱里，缺乏系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。這里有兩個(gè)典型例子，某一個(gè)兩兆瓦時(shí)的電站在整個(gè)運(yùn)行一年時(shí)間中，發(fā)生了將近2萬次的告警，這非?？植?，中間也發(fā)生了多次的停機(jī)現(xiàn)象。還有一塊是儲(chǔ)能系統(tǒng)的壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)初期的指標(biāo)，可以看到設(shè)計(jì)壽命為什么達(dá)不到指標(biāo)要求，最終發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)集裝箱里運(yùn)行溫度和單體溫差超過20攝氏度，電池溫度每升高20攝氏度，循環(huán)壽命會(huì)減少一半。整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的壽命會(huì)比預(yù)期壽命減少一半，所有的業(yè)主是不愿意看到的，現(xiàn)在很多業(yè)主意識(shí)不到這個(gè)問題的存在。
還有更嚴(yán)重的問題來自于本身儲(chǔ)能系統(tǒng)隱藏的問題，就是儲(chǔ)能系統(tǒng)本身的安全性。集成廠家鋰電池的選擇，有的直接拿動(dòng)力電池甚至直接拿庫存超過半年和一年以上的電池都有，還有會(huì)采用B類、C類和更差的動(dòng)力汽車上無法使用的電池用在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，有可能導(dǎo)致儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)生極大的安全事故，這種問題事件發(fā)生過很多了。韓國(guó)截止2020年5月，在1000多座儲(chǔ)能電站里發(fā)生了29座電站起火爆炸問題，事故率達(dá)到1.7%。國(guó)內(nèi)2017、2018、2019年都發(fā)生過極端安全事故，就是起火和爆炸，美國(guó)電網(wǎng)側(cè)的儲(chǔ)能也發(fā)生過爆炸的問題，甚至造成了安全消防人員的傷亡事故。
儲(chǔ)能系統(tǒng)的集成更需要完善其標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到運(yùn)輸、安裝、后期驗(yàn)收、運(yùn)維和儲(chǔ)能系統(tǒng)一旦發(fā)生火災(zāi)之后的處理，以及儲(chǔ)能系統(tǒng)壽命、到期后的電池回收，整個(gè)一系列的行業(yè)進(jìn)程是都沒有非常完善的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行保證，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，GB/T 51048的標(biāo)準(zhǔn)是2014年發(fā)布的，在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的消防安全做了一個(gè)界定，界定為戊級(jí)火災(zāi)系統(tǒng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)鋰電池安全問題遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是戊級(jí)這么低，行業(yè)內(nèi)缺乏儲(chǔ)能電站和安全設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，作為整個(gè)行業(yè)來說標(biāo)準(zhǔn)完善是急需行業(yè)同仁共同進(jìn)一步推進(jìn)，同時(shí)，近期最緊迫的，隨著很多儲(chǔ)能電站的實(shí)施投運(yùn)，這些儲(chǔ)能系統(tǒng)的并網(wǎng)驗(yàn)收更為是當(dāng)務(wù)之急。
針對(duì)儲(chǔ)能電站驗(yàn)收提出的建議
目前儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是 GB/T 36547、GB/T 36548、GB/T 36276，主要圍繞這三個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)。這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不能完全涵蓋儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方方面面。今年陽光電源8月份廣東佛山投運(yùn)了一個(gè)火儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)頻系統(tǒng)，在驗(yàn)收前我們做了將近40多天的測(cè)試，全部由南網(wǎng)電科院基于 GB/T 36547、GB/T36548、GB/T 36276的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的接入做了全方面的測(cè)試，一個(gè)是包括電網(wǎng)適應(yīng)性還有儲(chǔ)能系統(tǒng)本身的響應(yīng)時(shí)間和儲(chǔ)能性能及保護(hù)方面的測(cè)試，同時(shí)，針對(duì)頻率系統(tǒng)穩(wěn)定重點(diǎn)做了一次調(diào)頻的測(cè)試和驗(yàn)收。在一次調(diào)頻中，陽光電源提供的七段式一次調(diào)頻的功能來滿足其需求。
針對(duì)驗(yàn)收過程中有些比較標(biāo)準(zhǔn)模糊的地方，我們提出了相關(guān)建議。第一個(gè)是儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率容量定義，這是非?；A(chǔ)的，所有的儲(chǔ)能電站都會(huì)涉及到，但現(xiàn)在沒有任何的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)儲(chǔ)能電站的功率和容量做明確定義。現(xiàn)在一個(gè)10MWh時(shí)的電站沒有任何人知道，10MWh是直流側(cè)還是交流側(cè)容量，是充電容量還是放電容量？這沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)界定。很多業(yè)主和電站為了降低成本，他們以儲(chǔ)能電站的直流容量作為電站設(shè)計(jì)容量。
高/低電壓穿越，儲(chǔ)能系統(tǒng)接入進(jìn)來之后更好的維持電網(wǎng)穩(wěn)定，要求儲(chǔ)能系統(tǒng)具備高低電壓穿越，實(shí)際項(xiàng)目中電壓穿越是在并網(wǎng)充電還是放電狀態(tài)下？傳統(tǒng)的新能源并網(wǎng)，所有的高/低電壓穿越都是基于并網(wǎng)放電狀態(tài)下進(jìn)行的，但是儲(chǔ)能系統(tǒng)它有兩個(gè)工作狀態(tài)，一個(gè)是供電狀態(tài)，一個(gè)是放電狀態(tài)，為了支撐電網(wǎng)要求儲(chǔ)能系統(tǒng)必須在充電放電兩種工況下都可以很好的支持電網(wǎng)的高/低電壓和頻率集成的穿越。
以“動(dòng)”代“儲(chǔ)”，以動(dòng)力電池替代儲(chǔ)能電池，儲(chǔ)能電池的標(biāo)準(zhǔn)是有一個(gè)專門的儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)叫做GB/T 36276，2018年正式發(fā)布的，根據(jù)最新的測(cè)試機(jī)構(gòu)的消息，到目前為止大概是8-10家儲(chǔ)能電池，儲(chǔ)能電芯是通過了36276官方認(rèn)證，只是電芯，到整個(gè)簇、到模塊很多廠家也沒有做。最根本的問題是儲(chǔ)能電池的標(biāo)準(zhǔn)和動(dòng)力電池的標(biāo)準(zhǔn)有很大的差異性，差異性主要體現(xiàn)在儲(chǔ)能的安全性和壽命，儲(chǔ)能電池比動(dòng)力電池的標(biāo)準(zhǔn)上有更高的安全性的要求，儲(chǔ)能性電池在任何情況下過溫過放的條件下，不允許任何起火爆炸的情況發(fā)生，在動(dòng)力電池沒有非常明確的提出不允許起火爆炸的要求，動(dòng)力電池只要汽車發(fā)生極端安全事故后，只要留給乘客或者是司乘人員5分鐘逃離時(shí)間就認(rèn)為動(dòng)力電池是安全的。壽命上儲(chǔ)能電池和動(dòng)力電池也有根本的區(qū)別，儲(chǔ)能電站要能夠滿足15年使用壽命和更高使用壽命的基本要求，但動(dòng)力電池的所有的標(biāo)準(zhǔn)基本上循環(huán)壽命只要做到3000-4000次，就是行業(yè)內(nèi)非常高的標(biāo)準(zhǔn)要求了。前兩年動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)壽命只要在1500次左右，就可以滿足動(dòng)力汽車的使用，在其他方面設(shè)計(jì)系統(tǒng)存在了很多的差異，這個(gè)差異體現(xiàn)了儲(chǔ)能電池和動(dòng)力電池完全不一樣的要求，不能直接將動(dòng)力電池用到儲(chǔ)能系統(tǒng)里。儲(chǔ)能系統(tǒng)的響應(yīng)，功率的快速性和穩(wěn)定性是非常高的要求，標(biāo)準(zhǔn)里是1秒-3秒的要求，很多的儲(chǔ)能電站里是特別是受電端的特高壓輸電閉鎖和源網(wǎng)荷響應(yīng)的響應(yīng)時(shí)間都是百毫秒級(jí)的要求。還有儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)功率數(shù)的要求很低，基本上參考了新能源發(fā)電的標(biāo)準(zhǔn)要求，儲(chǔ)能PCS具備了四象限運(yùn)行支撐和快速的響應(yīng)能力，在新能源廠站里可以替代替代SVG。
隨著最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DLT1870-2018標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，對(duì)所有的新能源網(wǎng)站都要求具備一次調(diào)頻的要求，現(xiàn)在一次調(diào)頻的要求執(zhí)行不到位，后期對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)要求具備一次調(diào)頻的要求，對(duì)一次調(diào)頻的上調(diào)下調(diào)，功率幅度和頻率范圍門檻要提出明確的要求，這是標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)一步的完善的地方。
還有很多建議不一一羅列，如儲(chǔ)能系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率二次調(diào)頻性能指標(biāo)，儲(chǔ)能電站接入規(guī)模、黑啟動(dòng)和慣量支撐，這些都可以很好的對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行支撐，但這些性能到目前為止沒有任何的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)這些要求和功能進(jìn)行明確清晰的界定。后期在儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，需要國(guó)家相關(guān)機(jī)構(gòu)和行業(yè)同仁共同推進(jìn)，具體的并網(wǎng)驗(yàn)收要加強(qiáng)，同時(shí)要完善標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)另外提一個(gè)問題，新能源廠站所有的系統(tǒng)都接入到電力調(diào)度系統(tǒng)，電力調(diào)度系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)如何調(diào)度，功率如何分配也沒有非常清晰的定義，現(xiàn)在所有的新能源廠站面臨的問題，就是加了儲(chǔ)能，但儲(chǔ)能最終怎么用沒有一個(gè)調(diào)度相關(guān)的規(guī)范。
陽光電源儲(chǔ)能業(yè)務(wù)布局和項(xiàng)目分享
陽光電源成立于1997年，2011年深交所上市，目前員工人數(shù)超過3800人，其中40%是研發(fā)人員，60-70%都具備碩士博士學(xué)歷，同時(shí)陽光電源是全球新能源100強(qiáng)企業(yè)。從2013年開始每年平均業(yè)務(wù)增長(zhǎng)率超過30%，目前為止全球逆變器出貨量超過120GW，連續(xù)四年全球第一，儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目超過1000以上。目前逆變器產(chǎn)能達(dá)到50GW，電池50GW時(shí)，集成系統(tǒng)達(dá)到60GW和60GW時(shí)。
陽光電源的產(chǎn)品服務(wù)于全球120個(gè)國(guó)家，在全球有50個(gè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。經(jīng)過23年電力電子轉(zhuǎn)換技術(shù)的積累，目前儲(chǔ)能逆變器3kw-6.9MW全場(chǎng)景靈活匹配逆變?cè)O(shè)備，全球發(fā)火量超過120GW+，在海外我們主推三元技術(shù)路線，國(guó)內(nèi)是磷酸鐵鋰，目前我們具備所有場(chǎng)景的儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案。
高度集成提升收益，全面直流管理，四級(jí)電池管理和四級(jí)熔斷保護(hù)和快速聯(lián)動(dòng)保護(hù)，充分保證了儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全，還有智慧管理和數(shù)字互聯(lián)，主要是EMS這塊的設(shè)計(jì)。
根據(jù)中關(guān)村聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，陽光電源儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)貨量連續(xù)四年位居全國(guó)第一，2016年儲(chǔ)能系統(tǒng)集成發(fā)貨量是全國(guó)第一，2017和2019年儲(chǔ)能系統(tǒng)連續(xù)多年全國(guó)第一，2018年儲(chǔ)能變流器也是全國(guó)銷售的第一名。目前為止我們?nèi)騼?chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用超過1000以上，主要應(yīng)用在北美、歐洲和中國(guó)亞太地區(qū)，所有1000個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)未發(fā)生任何的安全事故。
陽光電源在光儲(chǔ)融合、電源側(cè)儲(chǔ)能、微電網(wǎng)和用戶側(cè)做了大量的儲(chǔ)能項(xiàng)目，積累了豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，后續(xù)期待和各位同仁進(jìn)一步合作。
謝謝大家！
