中國儲能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲能應(yīng)用分會(huì)主辦的第九屆中國國際儲能大會(huì)在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月25日上午的“儲能電站與技術(shù)應(yīng)用（二）專場”，深圳市比克動(dòng)力電池有限公司儲能部部長胡華在會(huì)上分享了主題報(bào)告《安全高效、靈活快速—比克電池構(gòu)建用戶側(cè)儲能經(jīng)驗(yàn)分享》，以下為演講實(shí)錄：
胡華：各位專家，各位領(lǐng)導(dǎo)，中午好！我演講的題目是安全高效靈活快速，比克電池構(gòu)建用戶側(cè)儲能經(jīng)驗(yàn)分享。我們知道電網(wǎng)側(cè)、發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)儲能都在蓬勃地發(fā)展。目前用戶側(cè)儲能遇到的問題很多，很多人認(rèn)為現(xiàn)在用戶側(cè)儲能已經(jīng)到了一個(gè)爆發(fā)期了，或者已經(jīng)有很多應(yīng)用案例。多數(shù)人認(rèn)為用戶側(cè)的成本做到1.6~1.7每瓦時(shí)，但是實(shí)際上用戶側(cè)的儲能落地要考慮很多陰性成本，你要考慮招投標(biāo)費(fèi)用，你的項(xiàng)目設(shè)計(jì)費(fèi)用、項(xiàng)目環(huán)評費(fèi)用、項(xiàng)目保險(xiǎn)費(fèi)用，各個(gè)方面都要考慮。目前計(jì)算項(xiàng)目成本實(shí)際上很多隱性成本沒有考慮到。比克公司在具體實(shí)施以后，積累了很多這方面的經(jīng)驗(yàn)。
另外構(gòu)建一個(gè)高效靈活快速的方案，我們也把我們比克建設(shè)的方案給大家分享一下。目前國內(nèi)梯次電池儲能電站上使用的的梯次電池大多數(shù)是用在大巴車上的磷酸鐵鋰電池退役下來的，但是現(xiàn)在的乘用車絕大多數(shù)是使用三元鋰電池的，三元鋰電池包大多數(shù)以小的圓柱電芯來做的，我們公司的電池研究院經(jīng)過仔細(xì)的研究分析，這種電池包最好是整包利用，不建議拆包重組使用，電池包不建議并聯(lián)，不建議串聯(lián)使用，對乘用車電池包來講，它的電壓等級、整包容量是比較低的，如何利用好這些梯次電池包，對PCS的選擇方面都提出了一個(gè)比較高的要求。
我的演講主要分四個(gè)部分：第一個(gè)，給大家介紹一下比克公司的簡介；第二個(gè)，是比克園區(qū)儲能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；第三個(gè)，比克系統(tǒng)優(yōu)勢；第四個(gè)，我們對用戶側(cè)儲能的結(jié)論和展望。
比克電池成立于2001年，目前在深圳、鄭州、成都有生產(chǎn)基地，也在海外設(shè)有辦事處。目前主要以鋰離子電池研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的上下游產(chǎn)業(yè)群。比克是最早進(jìn)入鋰電池生產(chǎn)的國內(nèi)企業(yè)之一，2013年鄭州比克工廠投產(chǎn)，鄭州比克的生產(chǎn)線是國內(nèi)鋰電池生產(chǎn)線自動(dòng)化程度最高。生產(chǎn)線自動(dòng)化程度越高，產(chǎn)品一致性和產(chǎn)品質(zhì)量有得到一個(gè)相應(yīng)的保證。比克電池涵蓋了圓柱、方形、聚合物、軟包電池。我們從最初的單電芯的供應(yīng)，到后面的整個(gè)電池包出貨，比克對于電芯的理解、對于電芯的成組、對于BMS的設(shè)計(jì)都是非常成熟的。在三元鋰電池上，我們也是國內(nèi)出貨量最大的。比克電池做儲能，根據(jù)國內(nèi)外整個(gè)儲能行業(yè)的發(fā)展，提供有幾種不同產(chǎn)品：有調(diào)頻的項(xiàng)目，2C功率型儲能系統(tǒng)，有1C/0.5C能量型儲能系統(tǒng)，以及UPS機(jī)房用的4C電池系統(tǒng)。根據(jù)不同的應(yīng)用場景，設(shè)計(jì)生產(chǎn)出不同的集成方案及產(chǎn)品。前面的各位專家都講了，儲能的主要作用包括能量搬移，功率支撐，服務(wù)服務(wù)，應(yīng)急保障，我們做用戶側(cè)儲能，目前能看到的收益，可量化計(jì)算的收益就是峰谷套利。南方電網(wǎng)2017年出臺一個(gè)五毛錢補(bǔ)貼政策，但是那個(gè)補(bǔ)貼政策分析下來還是不具備一個(gè)可操作性。
用戶側(cè)儲能的作用目前來看，特別針對于比克這個(gè)儲能項(xiàng)目來說，第一個(gè)功能肯定是峰谷套利，這可計(jì)算可量化的。同時(shí)可以參與需求側(cè)的響應(yīng)，另外，園區(qū)有計(jì)劃性停電，儲能可以做一個(gè)應(yīng)急供電保障，目前不可量化的收益也屬于收益的一部分。比克承建的示范項(xiàng)目是磷酸鐵鋰電池、三元梯次電池利用，總共建設(shè)容量是7.2兆瓦時(shí)，其中有2個(gè)集裝箱共計(jì)4.2MWh的梯次三元鋰電池系統(tǒng)、1個(gè)集裝箱3.1MWh磷酸鐵鋰系統(tǒng)，目的是用戶側(cè)進(jìn)行一個(gè)梯次電池利用探索研究、經(jīng)驗(yàn)積累，同時(shí)梯次電池與磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)進(jìn)行對比、運(yùn)行數(shù)據(jù)收集。新建設(shè)的儲能系統(tǒng)與比克廠區(qū)原有的光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，充分發(fā)揮出光儲在用戶側(cè)的能量搬移、需量調(diào)控作用。對整個(gè)光儲微網(wǎng)進(jìn)行研究，起到保障整個(gè)園區(qū)的供電質(zhì)量作用，提高整個(gè)電力設(shè)施的利用率。這就是我們公司儲能項(xiàng)目磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)中使用的電芯，電池包，電池簇，組成一個(gè)3MWh的儲能系統(tǒng)。這就是我們梯次電池集裝箱中使用的電池包，乘用車中大多數(shù)車輛的就是整個(gè)外觀的電池包。很多廠家也是把電池包拆了，拆成一個(gè)個(gè)模組，但是拆解費(fèi)用、分選費(fèi)用、重組費(fèi)用都是比較高的，需要大量的人力、物力，我們公司還是建議直接整包進(jìn)行利用，電池包不建議并聯(lián)，不建議串聯(lián)，目的是在后期的運(yùn)行維護(hù)及設(shè)備更換時(shí)，減少對電池包的挑選、配組工作量。
我們考慮了梯次電池包的現(xiàn)實(shí)條件，把每一個(gè)包對應(yīng)到一臺PCS的三個(gè)支路上。每臺PCS直流側(cè)有三個(gè)分支，一個(gè)分支接一個(gè)電池箱。這樣就解決了梯次電池包剩余工況不一致的問題，減少了挑選的工作量，當(dāng)有的電池包出現(xiàn)異?；蛘叱霈F(xiàn)問題以后，整包更換也是快速的。這樣就可以保證整個(gè)系統(tǒng)的利用率，達(dá)到最好。我們知道整個(gè)電池系統(tǒng)容量是按照木桶理論，按照最低的來計(jì)算容量，如果電池包采用串聯(lián)方案，那么一串的電池容量是按照最低容量的電池包來衡量。采用多分支PCS方案，每個(gè)電池包對應(yīng)一個(gè)支路可以解決電池包不一致導(dǎo)致的短板效應(yīng)。
這是乘用車使用的電池包，它的電壓范圍，跟大的PCS要求500V以上的是相差比較大的，它的工作電壓范圍是276V-386.4V。很多廠家采用串聯(lián)進(jìn)行升壓使用，我們選擇了這個(gè)方案，每一個(gè)電池包掛一個(gè)PCS分支，PCS直流側(cè)電壓范圍滿足這個(gè)電池包的電壓范圍，并且單個(gè)電池包出現(xiàn)異常不會(huì)影響整臺PCS的運(yùn)行。
從安全可靠性來說，大家對儲能都很關(guān)注安全可靠。昨天也有領(lǐng)導(dǎo)專家分析了韓國的起火事故。我們也要保障整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行安全，怎么做到安全的穩(wěn)定性運(yùn)行，從機(jī)械結(jié)構(gòu)安全、電子電氣安全、熱安全、使用安全方面進(jìn)行了全方位的考慮。目前比克電池供貨的乘用車裝車量達(dá)到了20萬臺，到目前還沒有出現(xiàn)明火事故，這也是比克電池在各個(gè)方面重視安全的結(jié)果。在儲能系統(tǒng)安全方面，比克從各個(gè)方面都進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)、防范。在電芯方面也選用了磷酸鐵鋰和穩(wěn)定性高的三元材料。同時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注熱設(shè)計(jì)。通過嚴(yán)格的熱力分析和模擬，確保溫度場均勻，pack內(nèi)溫差不超過3度，集裝箱內(nèi)溫度不超過5度，消除大規(guī)模電芯應(yīng)用的短板效應(yīng)，采用集裝箱保溫材料和分隔艙設(shè)計(jì)，降低漏熱，合理的整體風(fēng)道設(shè)計(jì)，降低空調(diào)啟動(dòng)時(shí)間和能耗。電芯產(chǎn)品是我們做公司的核心，通過不同的添加劑增加電芯的安全與效率，我們知道動(dòng)力電池和儲能電池在添加劑和材料方面有點(diǎn)不一樣。我們在有機(jī)P系、含N化合物、含Si化合物、鹵化物方面進(jìn)行了相應(yīng)的研究。長壽命設(shè)計(jì)方面也是做儲能重點(diǎn)考慮的。
在集裝箱系統(tǒng)安全性方面，我們集裝箱內(nèi)采用了四個(gè)煙霧探測器和四個(gè)溫度傳感器，能及時(shí)感知危險(xiǎn)發(fā)生。另外我們采用了水消防系統(tǒng)。大家做儲能都知道，目前氣體消防和水消防的配合是達(dá)到最好的效果的，通過水降溫是最直接有效的方法。我們根據(jù)每個(gè)電池箱上面進(jìn)行水箱的設(shè)計(jì)，水箱里面有傳感器。溫度到一定程度以后，傳感器打開，把水灌到水箱里面對電池包進(jìn)行降溫。如果發(fā)生更嚴(yán)重的事故，電池包起火、燃燒，直至把水箱燒穿、熔化，那么水箱中的水流到起火點(diǎn)，對起火點(diǎn)進(jìn)行滅火、降溫，可以防止火災(zāi)事故的擴(kuò)大，確保整個(gè)事故最極限的情況下不進(jìn)行蔓延。把溫度降下來之后，事故就不會(huì)擴(kuò)大。這也是我們在探索三元電池的整包利用方面，進(jìn)行的探索。我們有相應(yīng)的EMS控制策略。
儲能成本方面：我們說目前的儲能系統(tǒng)成本高起，其實(shí)是缺少一個(gè)規(guī)模生產(chǎn)的問題，電芯規(guī)模生產(chǎn)、單體容量提升可降低單位成本，高效率高集成度可降低整體成本，長使用壽命降低度電成本。安全性擔(dān)憂方面，可以通過系統(tǒng)化、模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，逐級分解安全指標(biāo)，從電芯材料、設(shè)計(jì)、工藝、品管確保電芯一致性，從BMS/EMS大數(shù)據(jù)智能控制技術(shù)保障電池/PCS、電網(wǎng)融合。在壽命預(yù)期方面，采用儲能專用電芯設(shè)計(jì)，采用高效制冷散熱方案保障工作溫度場均勻，采用BMS達(dá)到均衡效果，都是使儲能系統(tǒng)壽命更長的手段。產(chǎn)品成熟度方面，采用標(biāo)準(zhǔn)化/模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、施工，采用儲能專用電芯，提高儲能系統(tǒng)的成熟度。以上四項(xiàng)提高以后對儲能的大規(guī)模應(yīng)用，是值得期待。
謝謝大家！
