中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：4月24-26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)主辦的第九屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在浙江省杭州市洲際酒店召開(kāi)。在4月24日下午的“儲(chǔ)能電站與技術(shù)應(yīng)用（一）”專(zhuān)場(chǎng)，深圳市盛弘電氣股份有限公司儲(chǔ)能微網(wǎng)事業(yè)部總經(jīng)理范小波在會(huì)上分享了主題報(bào)告《下一代儲(chǔ)能電氣系統(tǒng)發(fā)展方向分析》，以下為演講實(shí)錄：
范小波：大家下午好！我今天演講的主題是“下一代儲(chǔ)能電氣系統(tǒng)發(fā)展方向分析”，主要是除了電芯以外的儲(chǔ)能電氣系統(tǒng)發(fā)展方向，因?yàn)殡娦臼潜容^獨(dú)立的學(xué)科。
過(guò)去7—8年的時(shí)間，可以說(shuō)是整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)的近代史，我也有幸參與了整個(gè)近代史的全程。我把過(guò)去7—8年的儲(chǔ)能發(fā)展大概分成了四個(gè)階段：第一，2012年以前，整個(gè)儲(chǔ)能基本上都是處于科研的狀態(tài)，基本上是沒(méi)有市場(chǎng)可言的。第二，2013—2016年，在電網(wǎng)公司以及國(guó)家科技項(xiàng)目的帶動(dòng)下，整個(gè)儲(chǔ)能市場(chǎng)進(jìn)入到科研加上小型示范的階段，這個(gè)時(shí)候我們做了很多產(chǎn)品。第三，2017—2018年，儲(chǔ)能市場(chǎng)進(jìn)入到了一個(gè)真正的示范項(xiàng)目的階段，這個(gè)時(shí)候市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始初步具備商業(yè)價(jià)值。第四，2018年到現(xiàn)在，整個(gè)儲(chǔ)能市場(chǎng)，尤其是中國(guó)的儲(chǔ)能市場(chǎng)在去年電網(wǎng)公司的帶動(dòng)下進(jìn)入到大規(guī)模的示范發(fā)展階段，中國(guó)的累計(jì)裝機(jī)容量也進(jìn)入到了1GW的階段。這是儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展，而且在快速的往下走。
我們看一下產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展如何呢？我們認(rèn)為過(guò)去的三個(gè)階段，產(chǎn)品和技術(shù)更多的是為了配合市場(chǎng)的示范，只是在做理論上的一個(gè)功能上的實(shí)現(xiàn)，但是比較少去關(guān)注商業(yè)化，比較少去關(guān)注太多工程的東西。隨著最近第四個(gè)階段儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展我們發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品和技術(shù)層面是有一些短板的，反而是限制了現(xiàn)代儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展。所以我今天就拋磚引玉，和大家一起來(lái)去探討一下未來(lái)或者下一代儲(chǔ)能電氣系統(tǒng)該朝什么方向去走，然后去適應(yīng)我們現(xiàn)在需要盡快商業(yè)化的儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展的需求。
從產(chǎn)品層面來(lái)看，目前是存在著很多短板和痛點(diǎn)的，包括了效率的問(wèn)題，效率低、成本高，還有系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，這些因素直接造成了投資回報(bào)率較低，尤其是用戶側(cè)的儲(chǔ)能上面，投資回報(bào)價(jià)值更差。
而系統(tǒng)集成層面是比較初期的，我覺(jué)得現(xiàn)在系統(tǒng)集成層面做的是良莠不齊的，因?yàn)楦嗟氖亲鲆恍┖?jiǎn)單的各個(gè)單元要素的堆砌，實(shí)現(xiàn)了基本功能，這就是我們現(xiàn)在整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)的現(xiàn)狀，所以帶來(lái)了很多穩(wěn)定性的問(wèn)題甚至安全性的問(wèn)題，可靠性的問(wèn)題，性能更不用講了。
除此之外還有其他的問(wèn)題，除了大規(guī)模的離網(wǎng)并機(jī)的問(wèn)題還有虛擬同步機(jī)，到底對(duì)電網(wǎng)是怎么樣的，很多在試、在看，包括梯次利用的問(wèn)題，包括儲(chǔ)能能源的數(shù)據(jù)安全的問(wèn)題等等，這些事情都已經(jīng)現(xiàn)在開(kāi)始逐漸的和我們當(dāng)前的快速發(fā)展的市場(chǎng)出現(xiàn)了不匹配，產(chǎn)品和技術(shù)層面我們盡快的去研究未來(lái)該怎么走。接下來(lái)和大家一起分享幾點(diǎn)我們的思考。
剛才講整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)由大概幾部分構(gòu)成的，我們下面重點(diǎn)討論除了電芯以外電氣系統(tǒng)部分未來(lái)的幾點(diǎn)思路：
第一、儲(chǔ)能逆變器PCS，PCS的未來(lái)發(fā)展我們起個(gè)名字叫“定向高效率的儲(chǔ)能逆變器”，什么叫定向高效率呢？是比照之前我們做光伏逆變器或者做變頻做的事情，以前的光伏逆變器我們宣稱(chēng)的效率基本上是最大的效率，無(wú)論是99%也好，還是UPS的96%也好。而到了儲(chǔ)能以后更多的是能量效率，峰值效率意義不大了。下方左圖可以看出來(lái)，1兆瓦的儲(chǔ)能系統(tǒng)，逆變器損耗的占比是很大的，未來(lái)的儲(chǔ)能逆變器朝著定向高效率，滿載效率一定要高，以后PCS可能就是滿載效率，二是空載損耗降到足夠低，才能使系統(tǒng)運(yùn)行綜合的能量效率最高。采用的技術(shù)，未來(lái)會(huì)采取新的電路拓?fù)浜托碌钠骷蓟?，也在探討一些用戶?cè)的儲(chǔ)能項(xiàng)目上把變壓器去掉，綜合提升一個(gè)定向的效率，這是未來(lái)PCS的一個(gè)發(fā)展方向。
第二、針對(duì)電池大規(guī)模的成組利用的問(wèn)題，現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)爭(zhēng)論也比較多，包括剛才精石、智光都講的一個(gè)問(wèn)題，電池全部并在一起，由于它時(shí)間長(zhǎng)了以后不一致性問(wèn)題，會(huì)存在一些環(huán)流的問(wèn)題、沖擊的問(wèn)題等等，所以未來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題的方向、可能性思路可能采用多支路的儲(chǔ)能逆變器，也叫組串集中式或者其他的模式，這種模式的好處可以對(duì)每個(gè)電池的支路單獨(dú)的去控制，減少了這個(gè)電池的不一致性造成的對(duì)系統(tǒng)的一些影響，也進(jìn)一步提升了整個(gè)系統(tǒng)的性能、減少損耗。同時(shí)，這個(gè)逆變器在交流側(cè)又體現(xiàn)出整體集中式的特性，對(duì)電網(wǎng)是友好的，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)度和控制來(lái)講又是集中式的逆變器。
第三、出于對(duì)成本、效率和大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)的考慮，我們認(rèn)為下一步這種直流高壓化的儲(chǔ)能系統(tǒng)會(huì)是一個(gè)方向，電池的電壓會(huì)朝著1300V左右去走，這樣帶來(lái)的好處就是，整個(gè)交直流側(cè)的線纜全部都電流變小了、線纜的成本變低了、損耗降低了。因?yàn)殡妷焊吡?，系統(tǒng)容量容易做大，所以應(yīng)對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的時(shí)候這種會(huì)比較有優(yōu)勢(shì)，所以帶來(lái)的未來(lái)下一代的產(chǎn)品發(fā)展可能就是高壓的儲(chǔ)能變流器1300V的系統(tǒng)，我們現(xiàn)在有在推廣，還有高壓的BMS，以及高壓電氣柜等等，未來(lái)直流高壓化會(huì)是一個(gè)下一步發(fā)展的趨勢(shì)。
第四、剛剛講到系統(tǒng)集成這塊，我們最詬病的兩點(diǎn)就是效率低以及可靠性差。未來(lái)的系統(tǒng)集成會(huì)朝著哪個(gè)方向走、會(huì)怎么做呢？我認(rèn)為主要以下三點(diǎn)：一，可能就是要綜合的專(zhuān)業(yè)學(xué)科的人做系統(tǒng)集成，我們講的系統(tǒng)集成更多的是堆砌，未來(lái)希望是既懂電池、又懂電氣、又懂控制的人來(lái)做系統(tǒng)集成，才能做的完善和好。二，下一步的發(fā)展方向，我認(rèn)為可能是BMS、Pack和散熱會(huì)做到深度的融合，這個(gè)融合可以減少各個(gè)部件的連接或者他們之間交互的盲區(qū)地帶帶來(lái)的系統(tǒng)不穩(wěn)定性和系統(tǒng)的損耗加大。三，整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)要做到真正的健康的可觀、可測(cè)、可控，類(lèi)似于周教授剛才講的，這個(gè)電芯要真正關(guān)注到每個(gè)個(gè)體的情況，而不是籠統(tǒng)的去做，每個(gè)環(huán)節(jié)，包括消防的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、PCS的系統(tǒng)，都能夠真正的完全受控，這樣子從整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上解決了這種除了材料本身以外的可靠性問(wèn)題。
第五、最近我們講的整個(gè)行業(yè)比較熱議的儲(chǔ)能系統(tǒng)的消防安全問(wèn)題，消防安全這塊，從電池材料這兒我不專(zhuān)業(yè)，因此不發(fā)表評(píng)論。僅僅從應(yīng)用角度來(lái)看，我認(rèn)為消防的關(guān)鍵還是在于防，接下來(lái)才是消。所謂防，就是把系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)測(cè)、健康的診斷，要做到極早期的預(yù)警。最后如果真的這種情況下還出現(xiàn)了火災(zāi)的隱患，對(duì)于消這塊，水消防可能會(huì)是未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的一些機(jī)構(gòu)、國(guó)外都在研究。不管什么樣的消防，我覺(jué)得最后消的時(shí)候不要考慮還要保障剩余的電池好不好了，因?yàn)闊苏麄€(gè)系統(tǒng)就全部干掉就算了。
第六、系統(tǒng)應(yīng)用層面，除了大規(guī)模的儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用以外，分布式的、分散式的儲(chǔ)能系統(tǒng)可能也是未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向，我們?cè)诜植际?、分散式的系統(tǒng)有一個(gè)好處，具備這種即插即用的系統(tǒng)容量比較小，靈活配置，消防壓力也小，具備這些優(yōu)點(diǎn)，所以分布式的控制在未來(lái)加上分布式的儲(chǔ)能系統(tǒng)布置，加上未來(lái)的安全的通信控制技術(shù)，可以把大量的小型的分布式系統(tǒng)虛擬起來(lái)，形成真正的虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)、虛擬電廠，可以參與到這個(gè)系統(tǒng)的需量管理和電力現(xiàn)貨交易當(dāng)中去，形成新的交易模式。下面這個(gè)圖就是我們?cè)诿绹?guó)和荷蘭做的真實(shí)的分布式系統(tǒng)的案例。
第七、針對(duì)分布式系統(tǒng)它的控制模式上未來(lái)是去中心化的控制模式會(huì)是一個(gè)發(fā)展方向，現(xiàn)在對(duì)于微網(wǎng)系統(tǒng)，集中式的控制方式，它的控制器可靠性要求非常高，所以造成了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性很差，未來(lái)去中心化的控制方式就不依賴于任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)，光、儲(chǔ)或者電網(wǎng)的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障整個(gè)系統(tǒng)還能穩(wěn)定健康的運(yùn)行，這是一個(gè)未來(lái)的方向。當(dāng)然還有更多方面，時(shí)間原因我不在這里進(jìn)行展開(kāi)。
最后簡(jiǎn)單看一下盛弘電氣的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)和案例介紹。
盛弘電氣是2012年開(kāi)始，是國(guó)內(nèi)最早的做儲(chǔ)能逆變器的廠家之一，我們有多項(xiàng)底層技術(shù)支撐，我們也布局了海外市場(chǎng)，大部分產(chǎn)品是有UL和TUV認(rèn)證的，在此基礎(chǔ)上支撐了我們從整個(gè)電氣系統(tǒng)的集成解決方案和全系統(tǒng)的集成解決方案，從60千瓦時(shí)到2兆瓦時(shí)，還有針對(duì)離網(wǎng)的應(yīng)用，我們的微電網(wǎng)系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)。盛弘技術(shù)上一直是站在未來(lái)2年時(shí)間回過(guò)頭來(lái)看今天，提前布局相應(yīng)的產(chǎn)品和技術(shù)，去滿足下一代真正的市場(chǎng)需求。
目前在全球26個(gè)國(guó)家有350個(gè)以上的項(xiàng)目運(yùn)行，這些都是實(shí)際的項(xiàng)目運(yùn)行案例的地點(diǎn)。電網(wǎng)側(cè)我們有超過(guò)40兆瓦以上的項(xiàng)目運(yùn)行，主要是500、600K的機(jī)器，去年河南電網(wǎng)、南網(wǎng)等在應(yīng)用。用戶側(cè)的分布式系統(tǒng)，我們?cè)?0K的系統(tǒng)出貨超過(guò)1000套，主要在北美、南美、歐洲的一些國(guó)家在運(yùn)行。用戶側(cè)的工商業(yè)這塊，總共裝機(jī)容量超過(guò)30兆瓦，這塊主要是50K—250K的功率，主要是在國(guó)外使用，用于需量管理和電力交易，它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值比較好，有的項(xiàng)目大概3年收回成本。最后這塊針對(duì)無(wú)電地區(qū)和弱電地區(qū)，現(xiàn)在有200套以上的微網(wǎng)電網(wǎng)在運(yùn)行，主要是光、儲(chǔ)一體機(jī)，主要是緬甸、泰國(guó)、日本、非洲等一些國(guó)家。
我始終認(rèn)為產(chǎn)品、技術(shù)和市場(chǎng)是一個(gè)螺旋式上升的過(guò)程，現(xiàn)在我認(rèn)為市場(chǎng)已經(jīng)走在相對(duì)快一點(diǎn)的前面，我們的產(chǎn)品和技術(shù)有一點(diǎn)點(diǎn)滯后或者影響到他們，所以我今天就是拋磚引玉，有些東西可能講的不夠徹底、也不夠準(zhǔn)確，希望大家可以打我電話或者加我微信，下來(lái)一起深入的去交流。謝謝大家！
