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王堉:锂电池储能在园区微网中的应用探讨

北极星电力会展网 来源:中国储能网 2017-10-19 02:20:20

10月12-13日,第五届储能技术在分布式能源与微电网中应用高层研讨会在深圳顺利召开,来自行业协会、科研院所、知名企业的代表超过300名嘉宾到场参会。会议由中国化学与物理电源行业协会、全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会联合主办。中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、中国储能网承办。猛狮科技深圳清洁电力有限公司总经理王堉,在会上就锂电池储能在园区微网中的应用做了精彩演讲。

 演讲全文如下:

尊敬的刘秘书长和各位来宾,我代表猛狮科技对锂电池储能在园区微电网中的应用在这里做一个简单的汇报。分四方面汇报:一是微电网的概念和基本结构;二是储能在微电网的应用前景;三是介绍猛狮科技在储能领域的经验和优势;四是针对微网储能发展的建议或者问题和大家探讨。

第一,微电网的概念和基本结构。

微电网主要是指由分布式能源、储能装置以及能量转换装置,包括监控和负荷保护装置共同组成的小型发配电系统,可以实现自我控制,可以独立运营,为用户提供电能质量、用电可靠性和安全性的服务,这是微电网的基本特点。微电网的基本结构有四方面的特征:一是发电,就是电源。二是储能或者电热、负荷。三是监控。四是保护装置。微电能接入的负荷附近,加大了电力线路损耗,增强了重要负荷抵御来自主电网故障影响的能力。由于它的规模比较小,所以单体的稳定性、安全性是微电网技术的挑战。微电源通过电力电子接口实现并网运行和孤岛运行方式下的控制、测量和保护功能。这些功能有助于实现微电网两种运行方式间的无缝切换。

 微网系统便利了分布式能源的接入,同时却也由于其容量较小,较之常规电力系统有较高的故障可能性、一般包含有较大比重的可再生能源发电单元,使得微网系统承受扰劢的能力相对较弱。微电网里面加入储能可以提高微网的抗打击能力。储能技术以其能量可双向流动、可兼顾能量和功率需求以及优异的环保性能等特性受到了广泛的关注,储能技术在发电系统产业链中的潜在应用环节众多,可覆盖整个运行过程,其通过在合适的时间和地点提供服务,可以更好地实现微网系统的能量管理。

第二,储能在微网中的应用。

储能的分类和应用,储能主要有三大类:1、化学储能,包括铅电池、锂电池、钠硫电池和液流电池。2、物理储能,包括抽水蓄能、压缩空气、飞轮储能。3、电磁储能,主要包括超级电容、超导,电磁储能容量小、响应快。

锂电池应该算是电化学储能的主流技术,2016年全球累计电化学储能1769.9MW,其中锂离子电池占65%。中国累计装机电化学储能243.0MW,其中锂电池电池占59%,同比增长78%。锂电池技术在整个电化学储能这个领域有比较大的占比,主要原因是锂电池体积小,能量密度高,响应速度快。

储能系统在微电网中,微网对于储能的要求有五方面:1、安全性考虑,保障整个供电可靠性。可以在大电网故障的时候,使得微网转入孤岛运行,作为紧急备用电源。2、保证电能质量,比如电压补偿。微电网在电能质量方面存在几个问题,尤其分布式光伏接入微网的时候。电能质量上出现几个问题,有三方面的问题:一是谐波,二是闪变,三是三相电压不平衡,储能的加入可以更好的解决这三方面的缺陷。3、配合可再生能源发电,去平抑风电发电输出的波动性和间接性,配合可再生能源对储能系统的容量和响应速度均有要求。4、提升电能利用效率,在用电低谷的时候储能,在用电高峰放电以减少峰时电网压力。5、寿命长且环保,便于维护,现在10年以上的用电寿命可以保障。

 这是典型储能的应用场景,提高可再生能源利用效率,系统稳定性。相应峰谷价差,以及局部地区,江苏有局部相应的补贴,在加配储能的情况下实现一定的收益。根据我们在江苏镇江那边做的示范项目的情况来看,在安装屋顶分布式光伏,按一定比例配储能还是可以实现8%以上的投资收益,这个比例是1:0.5的水平。

关于整个储能和能源互联网收集的近两年的政策分类和汇总,“直接”政策有《关于规范开展增量配电业务改革试点的通知》、《关于印发新能源微电网示范项目名单的通知》、《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》、《有序放开配电网业务管理办法》、《推荐“互联网+”智慧能源发展的指导意见》、“互联网+”智慧能源示范项目。“间接”性支持主要是规划和纲要类的文件,其中能源发展规划政策11个、电改相关政策52项、可再生能源发展政策9项、新能源汽车政策10项,新能源汽车主要影响锂电池的成本以及能量密度的提升。从政策来看,包括昨天发改委刚刚发布储能政策的指导意见,可以看到从国家政策方面到技术方面,整个储能都处在非常好的发展阶段,政策的引导力度和支持力度越来越大,整个产业也比较火爆,价格和成本的下调是可期的,储能领域无论是发电侧还是用户侧都有很大的发展空间。

第三,猛狮科技在储能的发展优势。

猛狮是有31年历史的公司,从诞生开始一直以来都是在做电池,一开始是做铅电池,2014年开始转向新能源领域,现在主要围绕高端锂电池制造、新能源车辆和清洁能源三个板块。作为比较大型的电池生产企业,猛狮现在主要有两个电池生产基地:福建诏安产能6GWh的锂离子动力电池生产基地和湖北宜城产能6GWh的锂离子动力电池生产基地,充足的产能保证猛狮在储能领域有一定的技术优势,储能系统绝大部分成本还是取决于锂电池的成本,经济性和可靠性也是取决于锂电池的成本下降和技术提升和能量密度提高。

猛狮的电力电子技术,猛狮在西班牙有一个电力电子的研发中心,整个团队在西班牙。在德国有一个大型的并网调频储能的研发中心,实际上整个国际化的研发团队可以为猛狮在国内储能领域的应用带来国外先进技术和先进经验,从电力电子和系统集成能力上为整个猛狮在储能领域的产品和技术提供更好的保障和服务。

从2014年开始,猛狮在清洁能源领域发展还是比较快的,2015年我们建了30MW的光伏电站,到2016年做了80MW,今年上半年做了177MW,这是光伏新能源领域的进展。在储能方面,猛狮主要开发了一些产品,首先是猛狮的一个集装箱式储能系统,是40尺的标准集装箱设计,模块化的产品,这个系统目前在陕西定边投入使用,在今年4月份的上海展会上也展出了,有些朋友可能看到过。镇江630KW光储模拟测试平台,主要是在系统调试和研发方面的平台,与传统的平台相比,这个平台有一定的先进性,从电压可调,还有配套的方式等都有一定的先进性。

 猛狮在储能电站领域的业绩,首先是在定边10MWh的储能电站,目前已经建成,这个星期在进行电网的调试,这个项目在定边接入50MW的光伏电站,接入直流侧,通过调峰可以提高整个电站的经济效益,马上就可以进行运行。10MWh的项目在国内还是属于比较大的,我们希望通过这样的项目可以研究储能,去提高发电侧和电网并网比例的可行性和相应的商业模式。德国200MWh的储能电站,这个项目已经启动了,在德国那边,场地、基建手续已经完成,今年会完成200MWh的项目交付,预计2018年项目建成。项目的商业模式主要是做配网的一次调频,也是为可再生能源的配网提供辅助服务,相应德国那边的电力市场比国内来说市场化程度更高,储能可以作为独立的市场主体,提供相应的辅助服务。按现在的市场情况,每个MW一星期的辅助服务的价格是在3000欧元左右,在这样的标准下,节省锂电的成本,这样的项目具有比较好的经济可行性。它做调频,意味着项目的寿命和使用周期会比传统的调峰有更强的周期,可以达到15年,对投资者来说是回报更有保障的。国内一般的储能,可能8-10年的回报周期,投资收回来的时候,意味着你的电池寿命也就到达终点,这是目前面临比较大的问题。

第四,建议。

在微网领域,一是实施峰谷电价和储能电价政策。储能产业缺乏两方面的投资回报机制。二是鼓励投资主体多元化。在理顺投资回报机制、规范入网技术要求的前提下,应鼓励发电商、电网企业、用户端、第三方独立储能企业等有条件的投资方投资建设储能系统。三是鼓励商业模式的探索,实现商业化运作,促进储能在包括电力等行业的推广应用,尤其是在分布式发电和微电网领域首先开展推广应用。储能指导意见我们昨天看了,对整个储能的发展规划和支持性的纲要其实很全面,基本上整个行业的痛点或者说需求点其实都有覆盖到,我们相信随着文件的出台,后续配套文件的落实,储能的整个发展在未来5年肯定是步入更快、更好的发展过程,相信我们在座的各位厂商所期待的储能时代就会到来。

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