中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：6月19—20日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)聯(lián)合江蘇省電機(jī)工程學(xué)會(huì)、全國(guó)微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司等單位聯(lián)合召開的“第三屆全國(guó)電網(wǎng)側(cè)暨用戶側(cè)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用高層研討會(huì)”在蘇州市太湖假日酒店舉行。來自電網(wǎng)公司、設(shè)計(jì)院、系統(tǒng)集成商、電池生產(chǎn)企業(yè)、投融資機(jī)構(gòu)等單位的280余位嘉賓出席了本次研討會(huì)。
會(huì)議期間，科華恒盛股份有限公司新能源事業(yè)部售前總監(jiān)馮曉濱分享了主題報(bào)告《用戶側(cè)儲(chǔ)能及邊緣數(shù)據(jù)中心應(yīng)用探討》，以下是演講全文：
馮曉濱：各位嘉賓、領(lǐng)導(dǎo)上午好。我是科華恒盛股份有限公司馮曉濱。今天我匯報(bào)的是關(guān)于《用戶側(cè)儲(chǔ)能及邊緣計(jì)算的應(yīng)用探討》。
我的演講主要分四部分，第一部分，首先簡(jiǎn)單介紹一下儲(chǔ)能及邊緣計(jì)算發(fā)展的概況。第二部分，儲(chǔ)能和邊緣計(jì)算結(jié)合應(yīng)用的方案，這也是我們?cè)谟脩魝?cè)儲(chǔ)能大家比較關(guān)心，探討比較多的問題。第三部分是關(guān)于系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)，此部分是儲(chǔ)能比較熱的一個(gè)話題，也是很關(guān)鍵的點(diǎn)。第四部分，關(guān)于科華及目前的一些實(shí)踐做個(gè)簡(jiǎn)要匯報(bào)。
關(guān)于儲(chǔ)能及邊緣計(jì)算的發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)這一塊驅(qū)動(dòng)了大數(shù)據(jù)的爆炸，呈現(xiàn)出三種趨勢(shì)，邊緣計(jì)算、區(qū)域計(jì)算、云計(jì)算三級(jí)架構(gòu)的特征。在這三種區(qū)域下的三級(jí)分化的形式下，呈現(xiàn)出來的一個(gè)是偏遠(yuǎn)地區(qū)超大規(guī)模的云計(jì)算中心、市中心區(qū)域邊緣計(jì)算的發(fā)展、還有最末端的用戶側(cè)的邊緣數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。也就是說隨著5G技術(shù)的發(fā)展，邊緣計(jì)算的發(fā)展爆發(fā)式增長(zhǎng)，且趨向于用戶側(cè)。
我們來看看儲(chǔ)能，此部分大家也是比較熟了，中國(guó)累計(jì)裝機(jī)容量突破了1GW，特別是2018年的增長(zhǎng)速度已經(jīng)達(dá)到了316%。
在儲(chǔ)能細(xì)分領(lǐng)域這塊，前面嘉賓也介紹到了，我們儲(chǔ)能的裝機(jī)比例在用戶側(cè)占的是最高的。在裝機(jī)容量上用戶側(cè)獨(dú)占鰲頭，另外用戶側(cè)發(fā)展的應(yīng)用和技術(shù)已經(jīng)越發(fā)成熟，這兩個(gè)方向，儲(chǔ)能和邊緣計(jì)算怎么結(jié)合應(yīng)用起來，應(yīng)該也是后期后期的一個(gè)研究方向。
我們看這兩個(gè)結(jié)合的點(diǎn)。儲(chǔ)能的源、網(wǎng)、荷，荷也就是用戶側(cè)，怎么跟邊緣數(shù)據(jù)中心結(jié)合，這里面包括了電氣的融合、二次管理系統(tǒng)的融合，還有怎么進(jìn)行節(jié)能、節(jié)費(fèi)以及提升可靠性，這是儲(chǔ)能和邊緣數(shù)據(jù)中心目前可結(jié)合的地方。
這張圖片是我們當(dāng)時(shí)跟國(guó)網(wǎng)一起研究推動(dòng)多站融合標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的，在變電站里的接入，數(shù)據(jù)中心站或者儲(chǔ)能站或者充電站等等融合。在這幾個(gè)站接入、聯(lián)合，一起探討的過程中，我們產(chǎn)出了一些技術(shù)要點(diǎn)及規(guī)范和方案。第一個(gè)，關(guān)于UPS型的儲(chǔ)能，也就是在我們數(shù)據(jù)中心或者說邊緣計(jì)算的供電電源保障系統(tǒng)里，把它的電源系統(tǒng)直植入儲(chǔ)能運(yùn)行策略。除了作為供電保障之外，它的峰谷運(yùn)行的策略加入，可以降低邊緣計(jì)算里面電源保障投入運(yùn)營(yíng)的成本，節(jié)省運(yùn)營(yíng)電費(fèi)。
另外在儲(chǔ)能型的UPS電源解決方案中，邊緣數(shù)據(jù)中心的發(fā)展越來越趨向于地方的減小，規(guī)模沒那么大。地方?jīng)]那么大的情況下，原有的數(shù)據(jù)中心或者說邊緣計(jì)算配套的電池系統(tǒng)基本以鉛酸電池為主，我們現(xiàn)在鋰電池的發(fā)展越來越成熟了，鋰電池的應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心里面拓展可能也會(huì)越來越多。鋰電池因?yàn)槟芰棵芏鹊膯栴}，功率密度的問題等等，在這里面應(yīng)用還是比較有優(yōu)勢(shì)的，特別是分布在城市中心各個(gè)領(lǐng)域里面，地域資源非常緊缺的情況下，我們可以把UPS結(jié)合鋰電池的應(yīng)用，結(jié)合儲(chǔ)能的策略，減少鋰電池長(zhǎng)期處于浮充的問題。另外可以把鋰電池的高循環(huán)次數(shù)充分利用出來，減少邊緣計(jì)算中心電費(fèi)的成本。因?yàn)檎麄€(gè)數(shù)據(jù)中心的能耗，非核心設(shè)備用電成本占了一半左右，這塊也是重點(diǎn)節(jié)費(fèi)的地方。
第二個(gè)也是現(xiàn)在在應(yīng)用的方案，UPS結(jié)合PCS儲(chǔ)能的方案。原有的UPS的系統(tǒng)，很多客戶可能會(huì)關(guān)心UPS加上儲(chǔ)能策略會(huì)不會(huì)影響到運(yùn)行安全。第二個(gè)方案是在不動(dòng)原有UPS系統(tǒng)的情況下，直接用儲(chǔ)能來管理這套電池，UPS直接使用電池即可，這種工況下也是可以解決我們現(xiàn)在在數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)保障問題、鋰電池長(zhǎng)期處于浮充的問題，還可降低它的電費(fèi)。另外也解決了電池核容的問題，這套系統(tǒng)可以將電池智能核容，降低電池存在隱患的風(fēng)險(xiǎn)，提升整個(gè)邊緣計(jì)算電源保障的可靠性。
第三個(gè)，利用能量互聯(lián)的系統(tǒng)，打造智能的儲(chǔ)能系統(tǒng)，充分利用當(dāng)?shù)氐臈夒?，跟邊緣?jì)算。也可以將儲(chǔ)能作為一個(gè)大的電源保障，來提高數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的可靠性。因?yàn)樵械臄?shù)據(jù)中心系統(tǒng)UPS也是預(yù)留著的，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以作為一個(gè)大型的備用電源機(jī)解決大型的數(shù)據(jù)中心里面供電的保障。
第四點(diǎn)，這是我們?cè)诙嗾救诤侠锩嬖趹?yīng)用的一個(gè)點(diǎn)，這個(gè)方案是直接用直流母線的方案，包括把光伏、儲(chǔ)能、站用電源里面的事故照明、220V直流系統(tǒng)，還有邊緣數(shù)據(jù)中心采用高壓直流的HVDC系統(tǒng)，結(jié)合在一起的真正融合的電源系統(tǒng)保障方案。
前面講的是結(jié)合應(yīng)用的方案，在系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)上也是大家比較關(guān)心的。我們引用了最近兩天韓國(guó)調(diào)查出來的安全問題，韓國(guó)儲(chǔ)能電站起火的問題點(diǎn)。這里面歸納五個(gè)點(diǎn)，第一個(gè)是電池保護(hù)系統(tǒng)欠缺的問題，在這里面它總結(jié)歸納的是作為電池保護(hù)系統(tǒng)的機(jī)架保險(xiǎn)絲未能快速阻斷短路電流等等問題點(diǎn)。第二個(gè)是儲(chǔ)能部分電池發(fā)現(xiàn)了缺陷，指的是在生產(chǎn)電芯的過程中廠家里面批次性的問題，所以電芯的源也很重要。還有一個(gè)是安裝不注意，在現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)候比如電池的保管不良或者接線錯(cuò)誤的問題。還有綜合保護(hù)管理體系欠缺。前面有嘉賓也提到，這個(gè)也是目前我們整個(gè)行業(yè)內(nèi)系統(tǒng)集成這一塊大家做的不精或者沒有團(tuán)隊(duì)標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)所致的，集成門檻低，這是比較重要的一個(gè)問題點(diǎn)。
另外一個(gè)是運(yùn)營(yíng)環(huán)境的管理欠缺，比如晝夜溫差造成凝露的隱患，這些是最近韓國(guó)調(diào)查報(bào)告的總結(jié)。
從這些問題點(diǎn)來看，我們整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)包括結(jié)合數(shù)據(jù)中心一起來融合進(jìn)去的保障，這是一些基礎(chǔ)的設(shè)施，就不詳細(xì)介紹了，因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系。
我們從系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮上來看，主要有這幾點(diǎn)，一個(gè)是像結(jié)構(gòu)上的，在整個(gè)結(jié)構(gòu)上包括抗腐蝕、鹽霧能力，對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)。另外系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)包括發(fā)熱和非發(fā)熱體互相影響的問題，最大化的降低安全隱患，其他系統(tǒng)干擾的問題。
散熱，熱仿真這塊也是在儲(chǔ)能系統(tǒng)大家比較關(guān)注的一點(diǎn)，這里面能否做好，除了電芯、PACK還有模組，包括整個(gè)系統(tǒng)在柜子里面的時(shí)候，它的系統(tǒng)是否和原來是一模一樣的，能不能復(fù)制，復(fù)制了會(huì)不會(huì)出什么問題，大家也很關(guān)注。
電池系統(tǒng)本身的一些問題點(diǎn)，還有BMS設(shè)計(jì)，對(duì)整個(gè)電池管理的是否到位，是否精準(zhǔn)，還有包括EMS等等這些問題。
在這里面還包括了像電氣安全，比如說PCS產(chǎn)生的諧波干擾對(duì)我們整個(gè)系統(tǒng)有多大的影響，對(duì)電池運(yùn)行了十年二十年之后會(huì)不會(huì)有什么影響。包括電池兼容，韓國(guó)調(diào)查也出現(xiàn)了電池兼容引起的問題，因?yàn)殡姵丶嫒菪缘突蛘呖垢蓴_強(qiáng)度大、抗輻射能力差是引起系統(tǒng)安全的問題。
還有絕緣監(jiān)測(cè)，除了BMS系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)，還有PCS的絕緣監(jiān)測(cè)，多層保護(hù)及配合的問題；還有故障錄波，提升系統(tǒng)的效率或者降低其他的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的安全的保護(hù)措施；還有鹽霧，器件的選型等等，都是提升整個(gè)系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)層面。還有系統(tǒng)管理上，實(shí)現(xiàn)多個(gè)模塊綜合保護(hù)，實(shí)現(xiàn)我們整個(gè)系統(tǒng)安全的提升。
另外最關(guān)心的現(xiàn)在還是電芯本身，還有電池的安全保護(hù)。像電芯的選擇，這是從源頭來杜絕安全上的問題；熱安全，這里面涉及到了本身模組、電芯、系統(tǒng)上的熱安全控制。前面這一兩點(diǎn)是廠家、源頭的選擇，第三個(gè)電池管理安全，這塊從目前我們的應(yīng)用實(shí)踐來看，比如說像BMS檢測(cè)失效導(dǎo)致電池過充過放的問題，還有接插件接觸不良發(fā)熱導(dǎo)致起火的問題，還有BMS溫度檢測(cè)失效的問題，BMS硬件失效的問題，這些目前存在的問題我們?cè)趺淳C合提升？甚至新的方向上，如電池更高的耐壓范圍，BMS、BMS與PCS融合的應(yīng)用。
最后簡(jiǎn)單匯報(bào)一下我們目前結(jié)合應(yīng)用上的一些情況及科華的實(shí)踐。
湖南電網(wǎng)60MW/120MWh儲(chǔ)能電站的情況，分了三個(gè)站，在這三個(gè)站里面像芙蓉站和延農(nóng)站已經(jīng)加入了數(shù)據(jù)中心，也是最近剛部署的。
這個(gè)案子是湖南延農(nóng)站結(jié)合進(jìn)去的柜式數(shù)據(jù)中心，也就是邊緣計(jì)算我們與騰訊云合作一起加系統(tǒng)，這也是剛剛落地的。
還有醫(yī)療信息中心，醫(yī)療信息系統(tǒng)，結(jié)合UPS儲(chǔ)能型的應(yīng)用。
這個(gè)是南網(wǎng)信息中心的應(yīng)用，UPS聯(lián)合儲(chǔ)能PCS管理這套系統(tǒng)的案子。
還有眾多用戶側(cè)的UPS和儲(chǔ)能結(jié)合的應(yīng)用，包括柜機(jī)和室內(nèi)的，還有部隊(duì)的信息計(jì)算，部隊(duì)的信息處理的邊緣應(yīng)用等等。
最后簡(jiǎn)單做一下科華的介紹，科華恒盛成立于1988年，到現(xiàn)在已經(jīng)31年了，公司最初是做UPS出身的，在2007年開始進(jìn)入新能源體系的建設(shè)，于2010年上市，在2014年獲評(píng)“國(guó)家認(rèn)定企業(yè)技術(shù)中心”，在2015年我們也推出了電源領(lǐng)域頂級(jí)高端電源——核島級(jí)UPS，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白。在整體布局上，我們布局了云基礎(chǔ)，這也是我們數(shù)據(jù)中心板塊的業(yè)務(wù)；高端電源，也就是我們?cè)陔娫搭I(lǐng)域里面原有的UPS系統(tǒng)；第三板塊是新能源：包括光伏、儲(chǔ)能、微網(wǎng)還有充電樁、充電站，以上是科華的簡(jiǎn)要情況。
以上是我今天的匯報(bào)內(nèi)容，謝謝大家。
