趙波：微網(wǎng)項目研究成果與儲能的發(fā)展

2015年6月3日，由國家能源局指導(dǎo)，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)與杜塞爾多夫展覽(上海)有限公司共同主辦的“儲能國際峰會2015”在北京召開。在“2015分布式光伏與儲能系統(tǒng)論壇及島嶼能源國際會議”平行分論壇上，浙江省電力公司電力科學(xué)研究院的高級工程師趙波先生做了題為《微網(wǎng)項目研究成果與儲能的發(fā)展》的主題演講，以下為演講內(nèi)容。 浙江省電力公司電力科學(xué)研究院的高級工程師趙波： 大家好，非常高興有這個機會跟大家做一個交流。今天我給大家匯報的是我在近六年來開展的微電網(wǎng)項目中與儲能有關(guān)的一些經(jīng)驗。 儲能發(fā)展的未來 近年來儲能產(chǎn)品的價格直線下降。2007年，65千瓦的分布式光伏系統(tǒng)價格在56000元到60000元每千瓦，現(xiàn)在的價格不到萬元。鉛酸電池、鋰電池、甚至液流電池的價格都在降低。儲能的成本逐漸向市場化靠近。然而和電價比起來，儲能的價格仍然是制約其發(fā)展的重要因素，工業(yè)化儲能尚未進(jìn)入實用階段。集中式儲能及家庭企業(yè)自主儲能是未來的趨勢。未來將呈現(xiàn)分布式儲能和大電網(wǎng)共生共存，相互依存的狀態(tài)，儲能在未來的電力系統(tǒng)發(fā)展是很有前途的。 微電網(wǎng)工程介紹概述 近三年我們參與了三個比較大的島嶼微電網(wǎng)工程，島內(nèi)人口分別為300人、2250人和8210人，其中兩個是離網(wǎng)型，一個為并網(wǎng)型。儲能材料包括鉛酸電池、鉛碳電池超級電容、磷酸鐵鋰電池超級電容等主流形式的負(fù)荷儲能。項目有效地增加了島嶼的供電能力、可靠性和可再生能源的利用效率，可再生能源滲透率達(dá)到50%左右。 接下來是有關(guān)南麂島項目的情況。它采用的是雙母線結(jié)構(gòu)，二次結(jié)構(gòu)，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，增加了可靠性，實現(xiàn)了需求側(cè)的管理。技術(shù)方面已臻完善，但模式需要進(jìn)一步和用戶溝通及討論。南麂島采用的能量管理系統(tǒng)，滾動優(yōu)化技術(shù)，每15分鐘做一次滾動優(yōu)化。更精準(zhǔn)地進(jìn)行預(yù)測，更有效地控制儲能，使可再生能源利用率加大，減少棄風(fēng)棄光量。這里采用的電壓穩(wěn)定控制、頻率穩(wěn)定控制等最新技術(shù)，是在國際上領(lǐng)先的黑啟動模式。從南麂島日發(fā)電量統(tǒng)計圖中可以看出，從10月26日-31日的滲透率非常高，全天都在使用可再生能源，風(fēng)光儲，火、柴發(fā)電全部停運，但是在風(fēng)、光能不好的情況下滲透率則會較低。 微電網(wǎng)工程涉及的相關(guān)技術(shù) 首先是微電網(wǎng)工程的優(yōu)化配置，即把風(fēng)、光資源和可再生能源的滲透率函數(shù)進(jìn)行綜合分析，從而得到配制儲能的數(shù)據(jù)。如果配制不合理，整個微電網(wǎng)的運行成本會加大，后面的評估也會很差。由于可再生能源發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)價格比較高，從全生命周期和現(xiàn)有的能源和儲能系統(tǒng)的價格來看，較小的方案有優(yōu)勢。可再生能源控制在50%左右是比較經(jīng)濟(jì)的，我國很多項目達(dá)到70%—80%，從評估的角度來說經(jīng)濟(jì)成本會很高。我們在眾多項目中只有東福山和南麂島兩個項目做過配制分析。東福山的成功在于，四年沒有換過儲能系統(tǒng)，只換過幾節(jié)電池，鉛酸電池非常堅挺，至少每天要做一個短期充放電。 其次是負(fù)荷儲能技術(shù)。我們通過儲能模型和現(xiàn)有的實際裝置進(jìn)行分析，最終在實驗室搭建了一個平臺，設(shè)有各種各樣的能量型和功率型的儲能設(shè)備。南麂島4兆瓦時的能量型儲能系統(tǒng)和1兆瓦15秒的功率型儲能系統(tǒng)配合運行，其結(jié)果并不理想。這涉及到有技術(shù)上和硬件上的問題，設(shè)備延時平滑效果不理想?，F(xiàn)在用超級電容來增加能量型儲能的壽命，理論上增加了6.6%。一些專家認(rèn)為鋰電池本身在淺充淺放的時候，也能充當(dāng)超級電容，該觀點我比較認(rèn)可。 第三，關(guān)于運行控制的需求。能量型儲能系統(tǒng)運行控制對整個儲能壽命的影響十分巨大，我國已攻克了核心技術(shù)難關(guān)。并網(wǎng)型微電網(wǎng)和獨立型微電網(wǎng)的控制邏輯是不一樣的，根據(jù)不同需求做出相應(yīng)的管理系統(tǒng)。目前，國內(nèi)尚沒有真正的微電網(wǎng)管理系統(tǒng)，多是傳統(tǒng)的變電自動化，只是能量管理系統(tǒng)，沒有實質(zhì)性的策略。 在工程方面，電池堆在出廠時要做好內(nèi)組的一致性。很多電池廠商的模塊化尚不成熟，BMS系統(tǒng)集成還在用手工接線的方式，國產(chǎn)的精度非常差，國外的則價格比較昂貴。鋰電池對溫控、防爆和防火的要求很高，如果在海島應(yīng)用還要考慮到防腐蝕的問題。在能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)方面，國內(nèi)的每個廠家都有不同，在技術(shù)和測試上缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此，在眾多的微電網(wǎng)工程中，集成調(diào)試的工作量會相當(dāng)多。同時運行的一致性尚無很好的解決辦法，涉及到更加繁多的問題，由于時間關(guān)系在這里我就不一一講述了。 我的匯報到這里，謝謝。