中國儲能網(wǎng)訊：5月24日，由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦，200余家機構共同支持的第十一屆中國國際儲能大會在杭州洲際酒店召開。此次大會主題是“堅守儲能安全底線，推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”。來自行業(yè)主管機構、國內(nèi)外駐華機構、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的718家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，1952位嘉賓參加了本屆大會，其中88家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品。
在5月25日下午的“儲能電站規(guī)劃與設計”專場，中國電建集團江西省電力建設有限公司首席工程師兼新能源設計研究院總工吳昌垣分享了主題報告《液流電池儲能系統(tǒng)規(guī)劃設計與案例分析》。經(jīng)演講人本人授權同意，小編整理了演講速記，并將速記內(nèi)容分享如下：
吳昌垣：各位大家好！很高興有這個機會和大家一起來分享我們這幾年做的一些工作。今天分享的內(nèi)容一共三方面，第一方面是想和大家一起探討目前大規(guī)模儲能系統(tǒng)以及液流電池研發(fā)現(xiàn)狀和未來的發(fā)展情況。
2021年2月25日，發(fā)改能源規(guī)〔2021〕280號《關于推進電力網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見》指出，源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補：提升可再生能源開發(fā)消納水平和非化石能源消費比重的必然選擇。
2021年4月25日，為了落實發(fā)改能源規(guī)〔2021〕280號文，國家能源局在《關于報送“十四五”電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補工作方案的通知》提出了工作要求：1、落實可再生能源消納能力；2、充分發(fā)揮跨省跨區(qū)輸電通道作用；3、統(tǒng)籌各類電力要素資源；4、穩(wěn)妥實施“風光火（儲）一體化”從嚴控制新增煤電需求；5、鼓勵“風光水（儲）一體化”和“風光儲一體化”。
鼓勵一體化，怎么做呢？風光水還是比較成熟的，做的也比較多，儲在這里應該說是一個新的東西。應該說，未來我們國家倡導的基于新能源這么一個框架下的電力系統(tǒng)的發(fā)展，是離不開風光儲一體化，或者說風光水儲一體化。
這幾年，我們企業(yè)有兩個比較典型的項目，一是國家能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目，目前推進的比較順利。儲能在能源互聯(lián)網(wǎng)這個項目里，是非常重要的一個環(huán)節(jié)。
風光儲一體化是今后新能源發(fā)展的一個方向，其中最重要的就是儲能怎么做，儲能做多大，容量配多大，因為容量配多大就決定了我們這個項目有沒有經(jīng)濟性。大家也知道，目前儲能的投資應該說還是比較大的，投資收益率還是比較小，所以造成目前儲能發(fā)展遇到了一些問題。一方面在制造的環(huán)節(jié)把成本降下來，另外怎么在規(guī)劃設計把成本降下來，這也是我們今天參會的業(yè)內(nèi)各位同行今后共同要面對的問題。
大規(guī)模儲能系統(tǒng)，它的作用也好，或者說我們應該肩負的使命，主要是三方面：第一，未來能力發(fā)展的重點方向之一，能夠解決清潔能源的接入、消納問題。第二，對于構建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)和基于“雙碳”目標的智慧能源體系都有促進作用。第三，儲能是“風光水火儲一體化和源網(wǎng)荷儲一體化”項目的基礎。
現(xiàn)在國家在提倡一體化項目，說到底就是要解決新能源就地消納的問題，對大規(guī)模儲能電池的技術有哪些要求呢？我們總結了一下，一共有三個要求：第一個要求，安全性好。第二個要求，生命周期的性價比高。第三個要求，生命周期的環(huán)境負荷小。以上應該是我們做規(guī)劃設計或者研發(fā)電池應該考慮的三方面問題。
我們企業(yè)最近幾年在做液流電池。液流電池最初是由美國一位科學家在1974年提出來的，這幾十年的不斷更新迭代，目前逐步走向成熟。
液流電池從分類上來說有兩大類：一類是水系的液流電池，另外一類是非水系的液流電池。水系的液流電池安全性是比較高的，因為電解液是水系，不存在電池的過熱引發(fā)火災的問題。目前液流電池比較成熟的有釩液流電池、鋅基液流電池以及鐵鉻液流電池等。
我介紹一下目前我們產(chǎn)品的情況。這種電池分為兩種布置，一種是在建筑物內(nèi)的布置，一種是集裝箱內(nèi)的布置。
目前液流電池的安裝還是比較簡單的，小規(guī)模的液流電池系統(tǒng)基本上是集裝箱化，大規(guī)模的能源基地的液流電池系統(tǒng)建議做成建筑物化。
第二部分，多場景下的儲能解決方案。
我歸納總結了一下，液流電池儲能系統(tǒng)的工程設計共有7個原則，除了應滿足電化學儲能系統(tǒng)通用的電力系統(tǒng)要求，如電池的容量要滿足負荷或消峰填谷的要求，還應考慮以下液流電池儲能系統(tǒng)特殊的要求:
（1）液流循環(huán)泵的起動電源及可靠性；
（2）電解液加熱/保溫電氣控制電源；
（3）兆瓦級液流電池儲能系統(tǒng)的總平面布置及電解液的現(xiàn)場調(diào)制場地規(guī)劃；
（4）兆瓦級液流電池儲能系統(tǒng)間均壓及電纜連接；
（5）DC/DC升壓與PCS匹配；
（6）集裝箱式與大樓式布置的設計原則；
（7）水系液流電池儲能系統(tǒng)不存在電池過熱引起火災的風險，但是要考慮電氣設備安全運行所需的通用消防技術要求。
火電廠側的解決方案：儲能系統(tǒng)輸出直流接至PCS，經(jīng)DC/AC雙向變流、交流升壓，接入6kV/10kV高壓廠用母線?？筛鶕?jù)需要，從110kV或220kV高壓母線并入電網(wǎng)。儲能系統(tǒng)接入發(fā)電機組DCS，參加輔助調(diào)頻和調(diào)峰。也可提高保安電源可靠性。
新能源發(fā)電側的解決方案，流電池系統(tǒng)能夠安全地做成足夠大的旋轉備用和黑啟動的容量，使得新能源的大規(guī)模接入變得更加可行。
第三部分，案例分析。
我們企業(yè)在液流電池儲能系統(tǒng)方面做了一項示范項目，我們采取了集裝箱方案。在一次和二次設備方面，設計了專門的集裝箱，升壓變壓器和DC/DC布置在此。雙向DC/AC用了兩組單元，主要是因為電流比較大，所以我們用兩組雙向電流并聯(lián)。
一次和二次設備艙（集裝箱）的布置：左側是一次設備，右邊是二次。PCS規(guī)格和主要參數(shù)：工作范圍是80-350V，交流是315V。
還有一點在這里要特別說一下，作為用液流電池，現(xiàn)場電解液的調(diào)制工作非常重要，怎么樣有序地、安全可靠地做好電解液的調(diào)制應當考慮：場地布置，作業(yè)的布置和方法。
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