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王堉:鋰電池儲能在園區(qū)微網(wǎng)中的應(yīng)用探討

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2017-10-18 07:30:51
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王堉:鋰電池儲能在園區(qū)微網(wǎng)中的應(yīng)用探討10月12-13日,第五屆儲能技術(shù)在分布式能源與微電網(wǎng)中應(yīng)用高層研討會在深圳順利召開,來自行業(yè)協(xié)會、科研院所、知名企業(yè)的代表超過300名嘉賓到

10月12-13日,第五屆儲能技術(shù)在分布式能源與微電網(wǎng)中應(yīng)用高層研討會在深圳順利召開,來自行業(yè)協(xié)會、科研院所、知名企業(yè)的代表超過300名嘉賓到場參會。會議由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會、全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會聯(lián)合主辦。中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會、中國儲能網(wǎng)承辦。猛獅科技深圳清潔電力有限公司總經(jīng)理王堉,在會上就鋰電池儲能在園區(qū)微網(wǎng)中的應(yīng)用做了精彩演講。

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演講全文如下:

尊敬的劉秘書長和各位來賓,我代表猛獅科技對鋰電池儲能在園區(qū)微電網(wǎng)中的應(yīng)用在這里做一個(gè)簡單的匯報(bào)。分四方面匯報(bào):一是微電網(wǎng)的概念和基本結(jié)構(gòu);二是儲能在微電網(wǎng)的應(yīng)用前景;三是介紹猛獅科技在儲能領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢;四是針對微網(wǎng)儲能發(fā)展的建議或者問題和大家探討。

第一,微電網(wǎng)的概念和基本結(jié)構(gòu)。

微電網(wǎng)主要是指由分布式能源、儲能裝置以及能量轉(zhuǎn)換裝置,包括監(jiān)控和負(fù)荷保護(hù)裝置共同組成的小型發(fā)配電系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)自我控制,可以獨(dú)立運(yùn)營,為用戶提供電能質(zhì)量、用電可靠性和安全性的服務(wù),這是微電網(wǎng)的基本特點(diǎn)。微電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)有四方面的特征:一是發(fā)電,就是電源。二是儲能或者電熱、負(fù)荷。三是監(jiān)控。四是保護(hù)裝置。微電能接入的負(fù)荷附近,加大了電力線路損耗,增強(qiáng)了重要負(fù)荷抵御來自主電網(wǎng)故障影響的能力。由于它的規(guī)模比較小,所以單體的穩(wěn)定性、安全性是微電網(wǎng)技術(shù)的挑戰(zhàn)。微電源通過電力電子接口實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行方式下的控制、測量和保護(hù)功能。這些功能有助于實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)兩種運(yùn)行方式間的無縫切換。

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微網(wǎng)系統(tǒng)便利了分布式能源的接入,同時(shí)卻也由于其容量較小,較之常規(guī)電力系統(tǒng)有較高的故障可能性、一般包含有較大比重的可再生能源發(fā)電單元,使得微網(wǎng)系統(tǒng)承受擾勱的能力相對較弱。微電網(wǎng)里面加入儲能可以提高微網(wǎng)的抗打擊能力。儲能技術(shù)以其能量可雙向流動(dòng)、可兼顧能量和功率需求以及優(yōu)異的環(huán)保性能等特性受到了廣泛的關(guān)注,儲能技術(shù)在發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈中的潛在應(yīng)用環(huán)節(jié)眾多,可覆蓋整個(gè)運(yùn)行過程,其通過在合適的時(shí)間和地點(diǎn)提供服務(wù),可以更好地實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理。

第二,儲能在微網(wǎng)中的應(yīng)用。

儲能的分類和應(yīng)用,儲能主要有三大類:1、化學(xué)儲能,包括鉛電池、鋰電池、鈉硫電池和液流電池。2、物理儲能,包括抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪儲能。3、電磁儲能,主要包括超級電容、超導(dǎo),電磁儲能容量小、響應(yīng)快。

鋰電池應(yīng)該算是電化學(xué)儲能的主流技術(shù),2016年全球累計(jì)電化學(xué)儲能1769.9MW,其中鋰離子電池占65%。中國累計(jì)裝機(jī)電化學(xué)儲能243.0MW,其中鋰電池電池占59%,同比增長78%。鋰電池技術(shù)在整個(gè)電化學(xué)儲能這個(gè)領(lǐng)域有比較大的占比,主要原因是鋰電池體積小,能量密度高,響應(yīng)速度快。

儲能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中,微網(wǎng)對于儲能的要求有五方面:1、安全性考慮,保障整個(gè)供電可靠性??梢栽诖箅娋W(wǎng)故障的時(shí)候,使得微網(wǎng)轉(zhuǎn)入孤島運(yùn)行,作為緊急備用電源。2、保證電能質(zhì)量,比如電壓補(bǔ)償。微電網(wǎng)在電能質(zhì)量方面存在幾個(gè)問題,尤其分布式光伏接入微網(wǎng)的時(shí)候。電能質(zhì)量上出現(xiàn)幾個(gè)問題,有三方面的問題:一是諧波,二是閃變,三是三相電壓不平衡,儲能的加入可以更好的解決這三方面的缺陷。3、配合可再生能源發(fā)電,去平抑風(fēng)電發(fā)電輸出的波動(dòng)性和間接性,配合可再生能源對儲能系統(tǒng)的容量和響應(yīng)速度均有要求。4、提升電能利用效率,在用電低谷的時(shí)候儲能,在用電高峰放電以減少峰時(shí)電網(wǎng)壓力。5、壽命長且環(huán)保,便于維護(hù),現(xiàn)在10年以上的用電壽命可以保障。

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這是典型儲能的應(yīng)用場景,提高可再生能源利用效率,系統(tǒng)穩(wěn)定性。相應(yīng)峰谷價(jià)差,以及局部地區(qū),江蘇有局部相應(yīng)的補(bǔ)貼,在加配儲能的情況下實(shí)現(xiàn)一定的收益。根據(jù)我們在江蘇鎮(zhèn)江那邊做的示范項(xiàng)目的情況來看,在安裝屋頂分布式光伏,按一定比例配儲能還是可以實(shí)現(xiàn)8%以上的投資收益,這個(gè)比例是1:0.5的水平。

關(guān)于整個(gè)儲能和能源互聯(lián)網(wǎng)收集的近兩年的政策分類和匯總,“直接”政策有《關(guān)于規(guī)范開展增量配電業(yè)務(wù)改革試點(diǎn)的通知》、《關(guān)于印發(fā)新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目名單的通知》、《關(guān)于推進(jìn)多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程建設(shè)的實(shí)施意見》、《有序放開配電網(wǎng)業(yè)務(wù)管理辦法》、《推薦“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》、“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源示范項(xiàng)目。“間接”性支持主要是規(guī)劃和綱要類的文件,其中能源發(fā)展規(guī)劃政策11個(gè)、電改相關(guān)政策52項(xiàng)、可再生能源發(fā)展政策9項(xiàng)、新能源汽車政策10項(xiàng),新能源汽車主要影響鋰電池的成本以及能量密度的提升。從政策來看,包括昨天發(fā)改委剛剛發(fā)布儲能政策的指導(dǎo)意見,可以看到從國家政策方面到技術(shù)方面,整個(gè)儲能都處在非常好的發(fā)展階段,政策的引導(dǎo)力度和支持力度越來越大,整個(gè)產(chǎn)業(yè)也比較火爆,價(jià)格和成本的下調(diào)是可期的,儲能領(lǐng)域無論是發(fā)電側(cè)還是用戶側(cè)都有很大的發(fā)展空間。

第三,猛獅科技在儲能的發(fā)展優(yōu)勢。

猛獅是有31年歷史的公司,從誕生開始一直以來都是在做電池,一開始是做鉛電池,2014年開始轉(zhuǎn)向新能源領(lǐng)域,現(xiàn)在主要圍繞高端鋰電池制造、新能源車輛和清潔能源三個(gè)板塊。作為比較大型的電池生產(chǎn)企業(yè),猛獅現(xiàn)在主要有兩個(gè)電池生產(chǎn)基地:福建詔安產(chǎn)能6GWh的鋰離子動(dòng)力電池生產(chǎn)基地和湖北宜城產(chǎn)能6GWh的鋰離子動(dòng)力電池生產(chǎn)基地,充足的產(chǎn)能保證猛獅在儲能領(lǐng)域有一定的技術(shù)優(yōu)勢,儲能系統(tǒng)絕大部分成本還是取決于鋰電池的成本,經(jīng)濟(jì)性和可靠性也是取決于鋰電池的成本下降和技術(shù)提升和能量密度提高。

猛獅的電力電子技術(shù),猛獅在西班牙有一個(gè)電力電子的研發(fā)中心,整個(gè)團(tuán)隊(duì)在西班牙。在德國有一個(gè)大型的并網(wǎng)調(diào)頻儲能的研發(fā)中心,實(shí)際上整個(gè)國際化的研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以為猛獅在國內(nèi)儲能領(lǐng)域的應(yīng)用帶來國外先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),從電力電子和系統(tǒng)集成能力上為整個(gè)猛獅在儲能領(lǐng)域的產(chǎn)品和技術(shù)提供更好的保障和服務(wù)。

從2014年開始,猛獅在清潔能源領(lǐng)域發(fā)展還是比較快的,2015年我們建了30MW的光伏電站,到2016年做了80MW,今年上半年做了177MW,這是光伏新能源領(lǐng)域的進(jìn)展。在儲能方面,猛獅主要開發(fā)了一些產(chǎn)品,首先是猛獅的一個(gè)集裝箱式儲能系統(tǒng),是40尺的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱設(shè)計(jì),模塊化的產(chǎn)品,這個(gè)系統(tǒng)目前在陜西定邊投入使用,在今年4月份的上海展會上也展出了,有些朋友可能看到過。鎮(zhèn)江630KW光儲模擬測試平臺,主要是在系統(tǒng)調(diào)試和研發(fā)方面的平臺,與傳統(tǒng)的平臺相比,這個(gè)平臺有一定的先進(jìn)性,從電壓可調(diào),還有配套的方式等都有一定的先進(jìn)性。

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猛獅在儲能電站領(lǐng)域的業(yè)績,首先是在定邊10MWh的儲能電站,目前已經(jīng)建成,這個(gè)星期在進(jìn)行電網(wǎng)的調(diào)試,這個(gè)項(xiàng)目在定邊接入50MW的光伏電站,接入直流側(cè),通過調(diào)峰可以提高整個(gè)電站的經(jīng)濟(jì)效益,馬上就可以進(jìn)行運(yùn)行。10MWh的項(xiàng)目在國內(nèi)還是屬于比較大的,我們希望通過這樣的項(xiàng)目可以研究儲能,去提高發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)并網(wǎng)比例的可行性和相應(yīng)的商業(yè)模式。德國200MWh的儲能電站,這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)了,在德國那邊,場地、基建手續(xù)已經(jīng)完成,今年會完成200MWh的項(xiàng)目交付,預(yù)計(jì)2018年項(xiàng)目建成。項(xiàng)目的商業(yè)模式主要是做配網(wǎng)的一次調(diào)頻,也是為可再生能源的配網(wǎng)提供輔助服務(wù),相應(yīng)德國那邊的電力市場比國內(nèi)來說市場化程度更高,儲能可以作為獨(dú)立的市場主體,提供相應(yīng)的輔助服務(wù)。按現(xiàn)在的市場情況,每個(gè)MW一星期的輔助服務(wù)的價(jià)格是在3000歐元左右,在這樣的標(biāo)準(zhǔn)下,節(jié)省鋰電的成本,這樣的項(xiàng)目具有比較好的經(jīng)濟(jì)可行性。它做調(diào)頻,意味著項(xiàng)目的壽命和使用周期會比傳統(tǒng)的調(diào)峰有更強(qiáng)的周期,可以達(dá)到15年,對投資者來說是回報(bào)更有保障的。國內(nèi)一般的儲能,可能8-10年的回報(bào)周期,投資收回來的時(shí)候,意味著你的電池壽命也就到達(dá)終點(diǎn),這是目前面臨比較大的問題。

第四,建議。

在微網(wǎng)領(lǐng)域,一是實(shí)施峰谷電價(jià)和儲能電價(jià)政策。儲能產(chǎn)業(yè)缺乏兩方面的投資回報(bào)機(jī)制。二是鼓勵(lì)投資主體多元化。在理順投資回報(bào)機(jī)制、規(guī)范入網(wǎng)技術(shù)要求的前提下,應(yīng)鼓勵(lì)發(fā)電商、電網(wǎng)企業(yè)、用戶端、第三方獨(dú)立儲能企業(yè)等有條件的投資方投資建設(shè)儲能系統(tǒng)。三是鼓勵(lì)商業(yè)模式的探索,實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作,促進(jìn)儲能在包括電力等行業(yè)的推廣應(yīng)用,尤其是在分布式發(fā)電和微電網(wǎng)領(lǐng)域首先開展推廣應(yīng)用。儲能指導(dǎo)意見我們昨天看了,對整個(gè)儲能的發(fā)展規(guī)劃和支持性的綱要其實(shí)很全面,基本上整個(gè)行業(yè)的痛點(diǎn)或者說需求點(diǎn)其實(shí)都有覆蓋到,我們相信隨著文件的出臺,后續(xù)配套文件的落實(shí),儲能的整個(gè)發(fā)展在未來5年肯定是步入更快、更好的發(fā)展過程,相信我們在座的各位廠商所期待的儲能時(shí)代就會到來。

這是我的匯報(bào)。謝謝大家!