储能系统集成与设计面临的挑战.doc
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1、储能系统集成与设计面临的挑战9月28日,中关村储能产业技术联盟在青海西宁举办“2020中国储能西部论坛”,会议聚焦“高比例可再生能源渗透率下电力辅助服务市场发展路径探讨”,围绕国内重点区域特别是青海支撑可再生能源消纳的辅助服务现有机制,研讨支撑高比例可再生能源及低碳能源转型的辅助服务机制的发展路径。阳光电源股份有限公司储能解决方案总监汪东林在会上作“储能电站并网验收建议”主题报告。各位领导,各位储能行业的同仁下午好!我来自阳光电源,今天下午我给大家汇报的题目是“储能电站并网验收建议”:1.国内储能发展的机遇与挑战,大部分是现在存在的问题与挑战。2.储能电站(储能系统)在行业标准并网前期的验收,
2、在实际项目中遇到的问题,针对这些问题我们提出了一些建议和总结。3.介绍一下阳光电源整个全球的储能业务布局。一、国内储能面临的挑战储能市场预测,今年中国储能相比去年将翻一番,市场规模会超过1GW,储能的电池容量参考平均算法会超过2GWh以上。这相比前几年取得了一个飞跃的发展。其前提是归功于新能源+储能今年的快速的实施,2020年将是中国电源侧储能新元年。到目前为止,经过统计有14个省份对光伏和风电要求增加整个电站10-20%,时间维度是1小时到2小时的储能配置能量。这对整个行业和储能设备厂家都是好消息。同时我们也认识到目前整个储能系统成本偏高,由于现在所有的储能系统和电站获得的收益没有办法获得充
3、分的保证,储能系统对整个新能源厂站都是很大的负担,简单测算,针对新能源厂站+储能,如果是针对光伏电站增加20%,初始投资会增加8个点到10个点,对风电厂的投资基本上会增加15-20%,这些储能系统的强配,给新能源业主增加了非常高的成本负担。虽然现在新加储能度电成本不足以维持当前的储能收益,今年整个储能的度电成本还在0.50元左右;但经过预测2025年,储能度电成本将下降到0.20元以下,将会在电源侧、用户侧会获得非常好的经济收益。储能系统集成与设计面临的挑战,总结四个方面的问题。一个是以“动”代“储”,很多储能系统会直接拿动力汽车上的动力电池直接运作储能电池,动能汽车的动力电池和储能电池有根本
4、的区别,设计标准和差异非常大。二是非专业集成,现在可以看到随着储能产业的快速的发展,有越来越多的企业加入到储能系统集成行业,最终交付给客户的整个储能系统的集成存在很大的隐患。三是非一体化的设计。四是未经过全面测试,这些都给整个储能电站和储能行业留下了很多的隐患,整个储能系统的安全隐患和实际运维过程中的设备故障率偏高和储能系统的寿命达不到前期设计的预期成本和整个储能系统的控制都面临很多问题。储能集成厂家技术参差不齐,很多厂家的集成设计和对系统的设计就是把锂电池和储能PCS系统简单堆砌到系统集装箱里,缺乏系统化设计。这里有两个典型例子,某一个两兆瓦时的电站在整个运行一年时间中,发生了将近2万次的告
5、警,这非常恐怖,中间也发生了多次的停机现象。还有一块是储能系统的寿命远远达不到设计初期的指标,可以看到设计寿命为什么达不到指标要求,最终发现储能系统集装箱里运行温度和单体温差超过20摄氏度,电池温度每升高20摄氏度,循环寿命会减少一半。整个储能系统的寿命会比预期寿命减少一半,所有的业主是不愿意看到的,现在很多业主意识不到这个问题的存在。还有更严重的问题来自于本身储能系统隐藏的问题,就是储能系统本身的安全性。集成厂家锂电池的选择,有的直接拿动力电池甚至直接拿库存超过半年和一年以上的电池都有,还有会采用B类、C类和更差的动力汽车上无法使用的电池用在储能系统中,有可能导致储能系统发生极大的安全事故,
6、这种问题事件发生过很多了。韩国截止2020年5月,在1000多座储能电站里发生了29座电站起火爆炸问题,事故率达到1.7%。国内2017、2018、2019年都发生过极端安全事故,就是起火和爆炸,美国电网侧的储能也发生过爆炸的问题,甚至造成了安全消防人员的伤亡事故。储能系统的集成更需要完善其标准,现在整个储能系统从设计到运输、安装、后期验收、运维和储能系统一旦发生火灾之后的处理,以及储能系统寿命、到期后的电池回收,整个一系列的行业进程是都没有非常完善的标准进行保证,举个简单的例子,GB/T 51048的标准是2014年发布的,在这个标准里对储能系统的消防安全做了一个界定,界定为戊级火灾系统,储
7、能系统锂电池安全问题远远不是戊级这么低,行业内缺乏储能电站和安全设计的标准,作为整个行业来说标准完善是急需行业同仁共同进一步推进,同时,近期最紧迫的,随着很多储能电站的实施投运,这些储能系统的并网验收更为是当务之急。二、针对储能电站验收提出的建议目前储能系统设计主要是 GB/T 36547、GB/T 36548、GB/T 36276,主要围绕这三个方面的标准。这三个标准不能完全涵盖储能系统设计的方方面面。今年阳光电源8月份广东佛山投运了一个火储联合调频系统,在验收前我们做了将近40多天的测试,全部由南网电科院基于 GB/T 36547、GB/T36548、GB/T 36276的标准,对整个储能
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