南都電源產(chǎn)品部總監(jiān)項(xiàng)海峰：功率型鋰電池在儲能調(diào)頻中有優(yōu)勢

　　儲能調(diào)頻，像一些爬坡率控制，功率型的鋰電池還是有優(yōu)勢的，南都電源產(chǎn)品部總監(jiān)項(xiàng)海峰在2018國際儲能峰會上做出如上表示。

　　2018年09月19-20日，2018第五屆國際儲能峰會在唐山南湖國際會展中心拉開帷幕。峰會邀請來自25個(gè)國家和地區(qū)百余位海內(nèi)外演講嘉賓共商儲能良機(jī)。

　　南都電源產(chǎn)品部總監(jiān)項(xiàng)海峰分享了鉛炭及磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)在德國調(diào)頻的應(yīng)用。

　　以下為發(fā)言實(shí)錄：

　　我今天講的主題是關(guān)于德國調(diào)頻應(yīng)用的儲能系統(tǒng)，分兩種技術(shù)領(lǐng)域，鉛炭和鋰電，鋰電我們這邊采用的是磷酸鐵鋰。

　　這是為什么需要調(diào)頻的基本原理，因?yàn)樵谡嬲玫倪^程中，負(fù)荷和發(fā)電有很大的不平衡，德國的電網(wǎng)沒有像中國這么強(qiáng)大，但是管理機(jī)制非常好，可以把各種沼氣能、風(fēng)能、太陽能進(jìn)行協(xié)調(diào)，通過用分布式調(diào)頻的方式穩(wěn)定整個(gè)電網(wǎng)，現(xiàn)在歐洲這個(gè)電網(wǎng)一共有6個(gè)國家，其中最大的是法國和德國，他們都是互聯(lián)互通的。

　　我們看這個(gè)是我們的儲能系統(tǒng)，這個(gè)是它的調(diào)頻機(jī)制，它有調(diào)頻，頻率有波動(dòng)，我們要調(diào)節(jié)它，有機(jī)制，根據(jù)這樣的調(diào)頻機(jī)制我們給它提供調(diào)頻的服務(wù)，然后有了更穩(wěn)定的電網(wǎng)頻率之后，我們就可以接入更多的新能源?，F(xiàn)在在德國新能源比例達(dá)到30%多至40%，如果中國達(dá)到這么高的比例會不會有這么穩(wěn)定，如何保證電網(wǎng)的穩(wěn)定。

　　我們的儲能系統(tǒng)永遠(yuǎn)要保證一定的工作范圍，能夠時(shí)刻接受正向負(fù)向調(diào)頻，如何保證自己的調(diào)頻工作范圍，我們要通過跟歐洲電力交易市場進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)保持我們自身的SOC狀態(tài)，上面這個(gè)6個(gè)國家，包括德國、荷蘭、比利時(shí)、瑞士等，一共是6個(gè)國家，總共的需求達(dá)到1800MWh，每個(gè)星期的定標(biāo)需求是1.8MW，德國和法國占比達(dá)到86%。這個(gè)是它其中一部分內(nèi)容，就是我們?nèi)绾蝸眄憫?yīng)這個(gè)頻率，然后進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)。

　　這個(gè)是我們根據(jù)頻率的需求，我們做了實(shí)時(shí)響應(yīng)，我們可以看到藍(lán)色的線是實(shí)時(shí)的響應(yīng)，灰色這個(gè)線是我進(jìn)行平衡的功率，就是下面這個(gè)藍(lán)色的線。橙色是最終的電站響應(yīng)情況，我這邊既要做調(diào)頻，又要做平衡。這是我一個(gè)例子，其中一個(gè)星期的競價(jià)情況，從2800歐元每兆瓦的價(jià)格一直到4000歐元每兆瓦每星期。

　　我介紹一下我們的項(xiàng)目，我們的項(xiàng)目一共分五期，總共是75MW，前面三期是鉛炭，后面兩期是鋰電，每一期是15MW的調(diào)頻功率，這是我們的建設(shè)過程，這是第一個(gè)項(xiàng)目的現(xiàn)場，這是第二個(gè)正在建的項(xiàng)目的現(xiàn)場，還有第三個(gè)項(xiàng)目也在開工。

　　我簡單介紹一下，像我們這一個(gè)項(xiàng)目，這邊所有是我們的儲能集裝箱，這邊是變電站，我們整個(gè)項(xiàng)目的規(guī)模是電網(wǎng)在40千伏，調(diào)頻規(guī)模是15MW，實(shí)際裝機(jī)規(guī)模是16.4MW。

　　最底層的BMS，了解電池的信息，PMS是對整個(gè)電站進(jìn)行處理管理，EMS還要跟外界進(jìn)行溝通，上面一直到電網(wǎng)為止。系統(tǒng)，我們現(xiàn)在是兩種，一種是鋰電模式，一種是鉛炭的，當(dāng)然包括電池、BMS、柜子、消防、制冷系統(tǒng)以及其他的占用電。逆變器我們就找，比如說陽光也是我們的合作伙伴之一。

　　這里是講到一些安全的，大家都有聽說在韓國也好，在中國也罷，包括日本，以前NGK是很有名的，一燒燒了幾個(gè)月，一個(gè)月燒下來現(xiàn)在開始不要用NGK了，最近鋰電在國內(nèi)和韓國也有燒幾個(gè)，所以安全認(rèn)證是非常重要，我相信在德國和美國等國家，這個(gè)是尤其的重視，我們這個(gè)系統(tǒng)是包括整個(gè)多層保護(hù)系統(tǒng)。

　　其中最有意思的是這一層，我們整個(gè)箱層設(shè)計(jì)都是90分鐘防火的，燒90分鐘不會有安全問題，所以整個(gè)布局結(jié)構(gòu)的時(shí)候，德國政府，地方政府就允許我們以緊湊型的方式布局，同樣的空間內(nèi)我們就可以裝機(jī)容量更大，這是我們簡單一些認(rèn)證。

　　除了安全這方面要考慮一些，當(dāng)然是我們現(xiàn)在要考慮的，LCOS這個(gè)也是比較重要的，我們來看，從2010年開始鋰電的價(jià)格一直還是比較高的，但是下降的非常速度快。鉛炭方案實(shí)際上是這樣，鉛炭按理說價(jià)格是在往上走，因?yàn)殂U的價(jià)格在往上走，但是我們這個(gè)產(chǎn)品的壽命，循環(huán)性會越來越好，所以他的LCOS應(yīng)該還是可以，這就是一個(gè)對比，在不同的應(yīng)用工況下，兩者各有優(yōu)勢，這也就是為什么像我們南都在國內(nèi)用的鉛炭電池比較多，因?yàn)閲鴥?nèi)都是能源型的，所以它的性價(jià)比是比較高。

　　但是像調(diào)頻，像一些爬坡率控制，功率型的鋰電還是有優(yōu)勢，這是簡單介紹我們鉛炭電池的特點(diǎn)。鉛炭電池原型還是鉛酸電池，是比較優(yōu)秀的鉛酸電池，這里面融入了鉛的技術(shù)，核心就體現(xiàn)在這幅圖里，原來鉛酸容易硫酸鹽化，有了鉛這個(gè)技術(shù)我們就可以克服硫酸鹽化的問題，克服了這個(gè)問題之后，我們可以看，我給大家簡單講一下。比如說普通的電池在正常的充和放的過程中會形成，尤其放電的時(shí)候會形成一個(gè)硫酸鉛的界面，像一個(gè)保護(hù)層一樣的，阻擋了電解液的進(jìn)入，但是有了鉛之后，因?yàn)樘刻峁┐罅康牡捅砻娣e，所以在這個(gè)表面會發(fā)生反應(yīng)，所以藍(lán)色的點(diǎn)點(diǎn)并不是集中在表面，而是分散在不同地方，所以這個(gè)阻擋層就沒有了，所以可以顯著提高這個(gè)性能。

　　另外還有一些附帶產(chǎn)生的性能，這邊是鋰電，鋰電我們用的是磷酸鐵鋰，我們就看這張，因?yàn)榱状蠹叶急容^熟悉了，從這張圖上看磷酸鐵鋰性能是比較好的，相對于別的鋰電技術(shù)，Cost也是OK，比能源沒有三代好。你可以看到我們在荒郊野外的地方搞一個(gè)電站，所以能量稍微低一點(diǎn)，稍微高一點(diǎn)影響不是很大，尤其做成集裝箱方案，畢竟還要留出很多空間，安裝、運(yùn)維，所以能量在儲能應(yīng)用中鋰電不是特別的重要，但也會影響成本。

　　我給你舉一個(gè)例子，如果一個(gè)40的集裝箱我能裝4MWH和2MW的成本是不一樣的，所以會影響成本，但是單純的對能量的追求沒有那么高，但最終會體現(xiàn)在成本上。