
科華恒盛新能源事業部技術總監 林金水
2019年5月18-20日,中關村儲能產業技術聯盟、中國科學院工程熱物理研究所舉辦“ESIE2019儲能國際峰會暨展覽會”,科華恒盛新能源事業部技術總監 林金水在會議上發言。
儲能界各位專家上午好!
科華恒盛在去年有幸參與到國網電網側的幾個項目,幾個經驗分享出來。儲能有講過,一個發輸用的,另外一個微網。發輸用的場合儲能并不是必須的,只是說輔助用的。我們微網是必須的,微網沒有儲能基本上跑不起來的。
儲能技術路線,大家也有探討過,應該來講,市場有選擇的方向,各種技術在現在PK的時候,有一些是主流,最早具備了商業價值,從主流的方向先走。有一些在未來,目前在一些驗證的階段,或者實驗室的階段。從電化學領域來看,目前裝機量最大有數據支撐了,不再展開來講。
電化學的組成部分主要還是由PCS、電池這兩大塊,還有離不開EMS管理系統。PCS現在技術路線也比較多,包括單極拓撲,剛才南方電網有介紹到的,它也有一個主流,哪一個產品最為成熟,性價比最好,這種被市場相繼接受。從目前來看還是以單極拓撲大功率的機器,比如單機500到1MW電網側的應用占絕大多數,主要由技術成熟度、可靠性、性價比所決定的。
電池這一塊大家介紹比較多的,鋰電池得益于電動汽車的發展,把成本快速拉下來。全釩液流電池靠釩成本拉動沒有這么快。鋰電池靠儲能裝機成本沒有這么快,我們搭上電動汽車這班車,鋰電池成本下降非???,而且壽命提升非???。其中有一個比較重要的BMS,大家都知道鋰電池,從安全性上來講,這幾個主流電池當中,這是它最大的短板,所以離不開BMS的保護,一會兒講到BMS有問題會提出來。
大型電池儲能系統構成,肯定是高壓柜,還有升壓變,現在一些主流廠家都可以解決掉是不是雙峰四電的問題。不能單個變壓器做得很大的,主要底下4、5臺并機差不多,在4MW已經到頭了。一般電池把BMS打包,還離不開站控部分,一般大型的電池儲能電站離不開這個系統圖。
儲能在不同的應用場景的商業模式,火電廠的調頻已經比較清晰了,主要是以合同能源管理比較多一些,今年做了一個華潤項目,是國內第一個火電廠華潤投資的。在新能源發展領域來看,主要以棄風棄光,棄風是青海早期的電站,1塊錢到1.5毛的上網電價幾乎是零,價格有1塊,也有1.5元,找不到大功率的價差。再加上考核,我們調研過,在青海的20MW的電站干到14-16萬,這一部分的收益跟我們棄光的收益已經很接近了,棄光再加上考核的收益就很高。所以將來的發展有可能以棄光的利用,棄風電價比較低,考核力度加大了以后,降低考核罰款的收入,這是發電側這一塊。
輸電側不展開,比較說不清楚。用戶側主要是削峰平谷,電價不好算。在比較特殊的用戶當中,一些應急供電,把這部分算清楚用戶側的收益還可以,只是單純的算削峰填谷,就甘肅、廣東,現在也不好做。
去年參與的項目跟大家分享一下。2019年,江蘇有幾個項目正在動,網側有兩個模式,第一,各個變電站的分布式模式。另外一個模式,我們福建集中建大型的儲能電站。農科也是集中建的。分布式速度比較快,不考慮征地的問題,在電站空白的場地來做,問題是場地受限,沒有把容量做得更大。安全性上來講,挨著變電站,又是城市中心,安全性比較差。電池配置基本上1-2小時,削峰沒有辦法削的太長。
在不同的省份有不同的集成方式,在戶內的話一般升壓變、PCS、電池都是分開的。我們在荷蘭參與的項目,把PCS跟電池集中在一個箱子里面,把這個電池跟PCS做在一起。另外一種在長沙的項目,我們供的PCS跟升壓變把它坐在一起的,這樣的集成方式各有利弊。像荷蘭的方式40英尺集裝箱利用更加充分,把PCS塞進去,空間使用率比較高。從安全度來講,電池跟PCS安全等級不一樣,相對來講電池安全等級比較高一些,把長沙的項目,把電池單獨拿出來,安全性更好一些。
我們在項目當中遇到的問題比較多,第一,跟BMS的通信。相關規定既沒有國標,也沒有行標,在現場里面,我的PCS跟不同的電池廠家連的時候調整的力度比較大。我們PCS往上走的時候,通信接口、協議內容、電表都不一樣,導致項目調試當中很痛苦,尤其大型的項目,又是用多家的產品的組合,調試量是非常大的。所以我們作為發起單位準備1跟2做協議,國標不好做的話,把行標推起來,大家在這個方面來做的話速度更快一些。
BMS跟PCS也有做的,PCS就地監控,再這樣繞一圈過來。我們的建議最多做多級的保護,PCS跟BMS有很多信號需要聯動的,尤其是保護的信號,像單體過壓、欠壓,最惡劣的情況通信中斷了或者死機通信這個口崩掉了,我監測到的就是總電壓,內部處理的每個單體的電壓不清楚的,最后有一個干接點的信號,相對簡單易可靠,對底下一層干接點,我們PCS跟BMS通過協議的方式來走,這一層再崩掉還有第三層,通過后臺雙方的工具繞這一圈,通過兩層的協議轉換,麻煩一些,速度慢一些,至少有三層的保護里面在里面。電池的問題無非是本身的問題,要么外部充壞的地方。保護的措施雖然比較多,但是現場建一些。
另外消防的聯動,我們機體開關拍下去送到BMS,還有送到PCS,這個聯動信號也進來。早期的項目大家PCS包括BMS,61850的接口很少,現場很多通過轉換器轉換過來的,這個轉換的時延再上來。我們再出的產品,把PCS通過主板直接出來,這個響應速度做得很快。在整個大型變化儲能電站的通信這一塊,每個項目走得不一樣,有的是以MW為單元的集裝箱做一個就地的監控單元。有的直接通過61850通過站控傳到項目上去的,每個項目也有具體的差別。
簡單介紹一下科華,是1988年成立的,是UPS起家的,我們在深圳2010年上市的,除了UPS轉到新能源,包括充電樁。儲能的產品,我們以PCS為最核心的產品,我們集成第三方的電池對外提供系統。還有一些我們做離網的產品,包括一些離網的逆變器,還有輔助的產品。這是目前的解決方案,在微網發輸用的解決方案。還有在儲能發輸有一個微網,還有在城市里面做主充,在每一個場合都有相應的案例在做了。
電網側應用,這個項目比較特殊的一點,120還沒有變電器,這個集裝箱轉化為電壓源,然后發電,供給對方那一側另外一個幾個PCL做對策,120側還沒有接入,還在跑。
這是光伏+儲能,在設計的時候是1.7-1.8插配比。這是在印度做得,原來是單線的,現在是雙向帶MPPT功能PCS,電站可以參與電網的輔助服務的。這是風+儲的項目,這是大慶做的項目。這是在惠州實施25MWh的。這是我們在北美做得加州一個項目,這個PCS都是我們提供的。這是臺灣臺塑集團的。還有鋰電池的,還有鉛碳電池的,我們跟一些廠家做得,這是我們PCS。這是微網的項目,這是在馬達加斯加。有電網的地方做得微網光儲充,還有園區內的微網。跟大家分享一些,這幾年做得項目還是比較多一些。
謝謝。


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