阳光电源光储集团解决方案总监尹保明:储能产业高质量发展需要把握三大要素:安全、系统实际寿命和容量、电网友好

能见App 2023年10月18日 31794

2023年10月16日-19日,2023北京国际风能大会暨展览会(CWP2023)在北京如约召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京,聚焦中国能源革命的未来。

本届大会以“构筑全球稳定供应链 共建能源转型新未来”为主题,将历时四天,包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“全球风电产业布局及供应链安全”“双碳时代下的风电技术发展前景”“国际风电市场发展动态及投资机会”“风电机组可靠性论坛”等不同主题的21个分论坛。

10月17日上午,阳光电源光储集团解决方案总监尹保明在“新型储能产业高质量发展论坛”上发表了题目为《三电融合数智储能助力新型储能高质量发展》的主旨发言。

以下为演讲全文:

各位同仁、各位领导、各位专家,大家上午好!我是阳光电源的尹保明,今天我汇报的题目是《三电融合数智储能,助力新型储能高质量发展》。主要的内容涉及到新型储能发展的机遇,以及高质量发展的三大的核心的要素,以及在面对新型储能发展过程中存在的一些问题时,我们的三电融合数智储能的相应的关键的技术。

    首先看一下行业的发展机遇。在全球的“双碳”的背景下,全球各国对新能源都在加速地推进。在这个过程中,特别是一些重要的经济体,像中国、欧洲、美国等都有有关键的一些措施的出台,比如欧盟的REU计划、美国通胀削减法案等。未来的新型电力系统中,风光新能源有间接性、波动性的问题。要解决这些问题,需要我们储能作为蓄水池发挥蓄水池一样调节作用,所以说,储能就是能源转型的重要的一环。

    现在我们知道近两年全球的储能呈现爆发式增长的态势,特别是我们的新型储能,尤其电化学储能的增长非常的迅速,去年也是翻倍的增长。去年全球电化学储能的装机52GWh,今年我们预计,电化学储能的装机有望突破100个GWh,主要的增量市场还是中美欧这三大市场,三大市场的占比要达到90%以上。

    去年我们国内光伏组件的价格是比较高的,对应去年的很多项目都要推迟到今年来实施,今年国内电化学储能的装机规模有望突破40个GWh,我们国内会首次超过美洲成为全球最大的储能市场。

从收益方面,我们也知道,近两年,行业进行了独立、共享储能的模式创新,电力市场也在完善,所以,现在的储能的收益是逐渐向变好的趋势来发展的。在这个发展过程中,我们要保持好这种良好的发展态势,就必须要把握住新型储能高质量发展的三大要素。

第一个非常关键的要素就是安全,。安全是我们的储能系统最重要的一个指标,安全也是我们的所有项目收益的基础,但是安全是一个系统这样的工程。

    之前,我们在跟很多的行业同仁的交流过程中,很多同仁上来就会问,你的电芯是用哪家?很多人认为,电芯的安全决定了储能的安全。实际上这是片面的,实际上我们的储能安全是一个系统的这样的工程。电芯仅仅是它其中的一环。

    我们知道,电芯它是能量存储的容器,除了这个容器外,还有能量转换的控制、能量控制的策略,对外还有跟电网进行有效的互动。所以说,我们的整个系统是一个系统的安全的工程,整个的并网包括运行、检修、应急、处置,这是涉及整个全生命周期的共同的安全。所以,我们的安全是一个全生命周期的系统的安全的区别。

    第二大核心的高质量发展的因素是系统的寿命保障。我们知道,锂电储能在实际运行过程中, 单是电芯的环境差异,就可能导致系统级别产生衰减,加上储能的复杂运行环境,这种衰减更进一步的加剧。

    所以说,初始电芯最开始是8000次,到系统级别就是5000次,甚至更低,那就需要系统的技术解决储能的循环寿命的问题,使系统的循环寿命能无限地接近电芯的单体的循环寿命。相应的系统的可用容量要接近电芯单体的容量之和的水平。

    第三大的核心要素就是并网的技术保障。储能并网需要非常严苛的测试和验证,有大大小小的100多项的测试验证。之前在很多的项目实践过程中,很多厂家对电网的理解不深刻,导致在现场过程中出现反复的脱网、振荡的问题。有些项目甚至半年都没有并网。

我们的储能需要相应的核心的技术来支撑,来保障储能的高质量的发展。那么,从整个储能的能量链的角度来看,储能有三大的核心技术,一个就是电化学技术,第二个是电力电子技术,第三是电网支撑技术。

电化学技术是让能量存储的关键技术,它不仅包括对电芯本体的研究,还包括保障电芯的本体的特征,PACK的成组设计、电池的状态监测、运行策略的优化,它是我们的系统安全、能量可靠存储的关键的重要的保障的技术。

    第二大核心技术就是电力电子的技术,电力电子技术是能量转换的关键技术。它不仅要对电池侧进行精准的充放电控制,还包括精细化的管理,使我们的电池侧的能量主动的、安全的可控,还要对我们的电网侧容量进行全象限的运行功能,使整个能量在电网侧安全可控。所以说电力电子技术最终的目是实现电池和电网之间建立一套相应的安全可控的能量桥的这种措施。

第三大技术就是电网支撑的技术,它是能量应用的关键技术,是我们打造电网友好型储能电站的关键。新能源的“三高”问题,导致了我们相应的源网荷储很多复杂的问题需要我们电网支撑的技术解决。新能源大比例的、高比例的接入,系统惯量出现持续走低的问题,还会出现电压稳态问题,还有分布式能源大批量接入、电动汽车的大量接入,导致我们配电网的不平衡、闪电的各种问题,都需要我们平衡的电网支撑技术保障我们相应的储能的安全。

    我们阳光电源在全球有两千多个项目实施的案例,我们就结合我们相应的实践和研究介绍一下我们关键的技术,包括我们“三电融合 数智储能”的技术。经过多年的研究和实践,我们发现只有将相应的电力电子、与电化学、电网支撑这三大技术进行有效的融合,进行全生命周期的一体化的系统的集成,才能打造出数智储能的系统。通过技术,驱动我们整个新型储能高质量的发展。

    基于此,我们阳光电源打造了全场景的储能的解决方案,通过大批量技术创新,实现了我们系统性能的大面积快速的提升。下面介绍一下我们在实施的过程中、在创新的过程中,我们具体的实践路径。

    首先是安全方面。安全方面我们要的是全链条的安全,包括我们从电芯到系统级各种层级的层层的进行相应的防护。对我们最重要的核心的器件——电芯,我们有相应的智能的电芯管理系统保障,通过多层次的建立相应的数据仿真模型,来保证电芯的健康度、实时的进行相应的评估。我们能及时发现相应的电芯,提前进行相应的预警、提前运维,所以说从源头上可以解决我们电芯热失控的难题。

    包括我们的大型储能上面有很多复杂的、庞杂的线路连接、电气连接。这些容易导致相松动拉弧,我们的技术可以进行毫秒级的识别,来保证我们的整个电气的安全,解决我们线路的庞杂的电气的安全。

    消防方面,我们也是通过多种措施早识别、防爆炸、防复燃、防扩散,我们消防是使用全球最高安全的消防的标准,并且我们的产品通过了UL的认证。

从我们的整个收益过程中看,我们必须保障全生命周期的收益。阳光电源也通过各种的措施,像降低辅助功耗的措施、提升寿命的措施、精细化管理的措施。

行业内现在主流的就是我们液冷的系统,液冷系统要保障液冷的良好的散热的性能,还必须配置我们AI的相应的模型的算法,通过这种算法来保证制冷的相应的功率,包括液体的流速、自动补液系统的智能的控制,使得我们整个电池的温度的差异控制在很低的范围内,保证我们的电芯运行在良好的温度范围内,这样我们的电芯、电池的寿命才能得到有效保障。

    传统的储能系统存在失配的问题,针对这个问题,我们也是采用了簇级的管理方案,我们通过每簇的管理,实现每一簇均衡的充放电,保证我们每一簇充分的充满电、放满电,可以保证系统的充分的放电量,提升7%以上的水平。

    未来在运维过程中,必然会存在新旧电池混用的情况。这个混用的情况会导致容量失配的问题,我们通过簇级的智能管理系统,能实现簇级的规划、SOC的调整,真正的做到了即用即换的措施,真正能保证我们未来的运维过程中,能节省时间以及运维的成本。

    包括现在构网型是我们的主要方式,我们阳光电源通过干细胞电网技术,通过融性惯量支撑进行调频调压、谐波抑制、黑启动保障新能源进行发电。对于并网过程中的难题,我们不能完全依赖我们的产品运到现场,在现场进行并网的调试来验证。我们必须有相应的超算的仿真平台,在家里面就可以进行全场景的仿真验证,来验证并网技术是否成熟,到现场我们接上线就能运行,这个非常关键。

    另外一个就是我们必须有核心的自研的设备,能进行一体化的系统集成,这种能力非常重要。传统的商家采用拼凑式的方案,软硬件的匹配问题、故障的问题,导致售后发生扯皮。我们的方案必须有预制化的设计方案,我们出厂前各个模块完成系统的联调,设备运到现场只需要接线就能快速地实现并网的运行,大大节省了并网的时间。

    我们这种三电融合的数智储能的种种措施,最终目的是要保证储能系统能在全生命周期更安全、更可靠的运行,获得稳定的收益。

    最后我们衷心地希望能同大家一起携手共进,促进我们新型储能系统高质量的发展,谢谢大家!

 

(根据演讲速记整理,未经演讲人审核)

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