索英電氣歐陽超:在新能源富集區建規模化儲能能充分發揮其價值
我們認為在新能源富集地區,建設規模化儲能,利用儲能的多功能特點充分發揮其價值,再次呼吁能夠給儲能這樣的市場地位,能夠讓它有一個正循環。儲能是一個系統化長期使用的工程,不是一兩年的買賣,需要從安全性、可靠性、技術經濟性多個角度系統化考慮,不能單純以投資的大小進行簡單決策,這是由于各個省目前都在新能源側推儲能,所以希望能夠關注在更長遠。
——索英電氣歐陽超
9月28日,中關村儲能產業技術聯盟在青海西寧舉辦“2020中國儲能西部論壇”,會議聚焦“高比例可再生能源滲透率下電力輔助服務市場發展路徑探討”,圍繞國內重點區域特別是青海支撐可再生能源消納的輔助服務現有機制,研討支撐高比例可再生能源及低碳能源轉型的輔助服務機制的發展路徑。北京索英電氣技術有限公司事業部副總經理歐陽超在會上作“規模化儲能在新能源及調頻應用場景下的配置與思考”主題報告。
以下是發言實錄:
歐陽超:各位領導,各位專家和各位來賓,大家上午好!很高興今天在這里給大家做匯報。今天我主要講規模化儲能。
規模化儲能的由來,為什么要做規模化儲能。
“十三五”末到“十四五”,2025年以后新能源裝機將有4-8億,達到46%。這是一個新消息,9月22日習總書記在聯合國大會上提出2030達到峰值,2060年碳中和,這個目標對我國來說很有挑戰。如果達到這個要求我們更多更快發展新能源,同時要把節能減排落到實處,這兩件事做不到將無法達成目標。從國家領導的角度看,給我們提出了更高的要求,同時我們一定能在可再生能源發展上比這個要求發展更快。
隨著可再生能源的發展,我們發現電力系統的特點是高電力電子化,現在已經是很電力電子化的系統了。并網來看,無論風光儲都是電力電子的設備,還是配電側、用戶側都有電動汽車、高鐵,都是大規模的電力電子應用。
電力電子化的系統會帶來什么問題?
首先,這個系統的慣量變小,風光發電等轉動慣量小,隨機性、間歇性和波動性帶來系統穩定問題突出,對平衡速度和精度要求更多。
電力電子化的電力系統對規模化電化學儲能應用會有一個很大的需求。所以,隨著新能源裝機和電動汽車超級充電不可控負荷的增多,電網的穩定性和可靠性要求必須有規模化儲能做支撐,它畢竟有很多的優勢:快、響應準確、應用場景多。所以,從技術角度還是經濟角度,配置規模化的儲能都是必然的趨勢。青海已經規劃了GWh項目,在規模化儲能方面,全行業發電集團、同行設備廠商都形成了共識要做規模化儲能。
規模化儲能從百兆瓦到GW,現在百兆瓦級別有了案例,GW型電站還在規劃中,還沒有并網實施。實施地點呢?我們希望建到一些可再生能源富集地區,地區匯流站,就像青海的共享儲能建造一些匯流站一樣,一定要發揮規模化儲能多功能、多模式、多收益的作用。現在各位領導提到儲能并沒有獲得一個市場主體地位,我們多次呼吁拿到市場主體地位以后,從發揮多功能、多模式的特點,從而從多個方面收益,才能讓儲能投資商和儲能廠商有更多的空間促進儲能發展。
儲能是系統工程也是定制化的工程,從電池、PCS和EMS要系統的考慮這個問題,安全的電池、穩定的PCS和智能化的EMS以及配電。電池安全可靠、高效率、智能化、響應速度快、循環壽命長、利用效率高,綜合投資成本低,我們最希望看到它的安全和壽命。
我是PCS廠商,這里有一些數據和想法多講兩句。PCS是儲能系統里非常關鍵的,連接電網和電池。無論是BMS還是EMS的指令都是靠PCS最終實現的,可以總結一下PCS有哪些重要的性能和功能指標。它要有快速調度,因為儲能的特點就是快,電池不需要時間,這個時間就落在了二次系統和PCS上,一次系統是GCS,包括故障穿越能力,要求有高低壓穿越能力,高轉換效率,因為是雙向,所以效率很關鍵,虛擬同步技術,增加慣量,無功支撐能力和多并聯技術,這是對PCS的核心要求。
索英電氣PCS水平,效率達到了99%,體積為了減少占地面積以630kw的變流器為例,寬度小于1米,我們標準集裝箱可以做到門對門的堆放,而不用四面都開門,我中間就可以維護,大大減少了占地面積。響應時間可以做到20毫秒,從接到指令到響應,這是目前我所知道的第三方檢測證明的最快水平。
從前幾年一直到現在都有人拿PCS與光伏逆變器進行對比,我一直不支持這個觀點。光伏逆變器就是發電和晶硅配合,PCS的應用場景很豐富多樣,配合的對象是各種電池和儲能體,復雜程度不言而喻,PCS面對電池的短路、安全等問題帶來的后果要遠遠大于光伏逆變器。光伏逆變器的單體事故影響范圍會比較小。所以,我們不能把一個不一樣的東西,雖然長得很像,就把它認為是孿生兄弟,況且孿生兄弟的素質水平也不一定一樣。
規模化儲能應用案例及演進
青海省海南州特高壓外送基地電源配置項目:提供了139套的PCS系統,全部供貨完畢,進入了安裝調試階段。每個子陣配合一個集裝箱,可以做削峰填谷,平滑功率曲線,延長送電時段,有一個比較好的特點是在施工階段,沒有建設完成的時候,靠儲能做離網供電,儲能做電源,給調試爭取了很多的時間,可以給大家做一個借鑒,以后在建設過程中可以考慮這種方式。
福建晉江桐林儲能電站項目:寧德時代投資的這個項目,這個項目功率是30MW,我們提供了里面27.5MW的PCS,這是多機并聯項目,是站房式的結構,功能很多,電網側的調峰調頻,緊急支撐,電壓支撐。大家可以看到在做站房式的時候,給它做了PCS熱仿真和PCS電池,右邊系統是五臺并聯,12個單元,每個單元2.5MW。我們提供了其中11個單元,每個單元下面2.5MW的5臺PCS直接并聯,后面用一個2750變壓器,索英一直在業界推動多機并聯這件事情,可以提高效率,降低成本,在這個項目中我們采用了5機并聯,在張北項目中采用了6機并聯。我們9月份剛剛做了測試,現在對電池不光關注它的單體,我對PCS不能光關注它的單機,還要關注它的單元,這是2.5MW一個單元5臺并聯的測試結果,這是高低電壓穿越5臺并聯,通過對稱和不對稱的第三方測試。這是我的一個單元所做的虛擬同步機的效果,我用儲能變流器模擬虛擬同步機的特性實現友好接入,這是項目對變流器部分的科技項目的要求,現在已經實現,在規模化的電站中實現了。
這是江蘇二期的對比,我們在江蘇一期提供了一個站,10MW和20MW時,二期提供了40.32MW和70MW時。第一期的時候,還是以傳統的設計,主回路圖寫的是雙分裂變壓器分別不并聯,集裝箱式,關注更多在實現上。二期我們在SVG去掉,采用多臺并聯,是站房和集裝箱式結合,百毫秒的響應,簡單對比一下,我們在規模化儲能應用方面考慮越來越多,也做到了預期目標。
索英電氣成立于2002年,2009年開始做儲能,兩部分業務領域,一部分是儲能微網,一部分是節能測試,節能測試的部分主要是做電池到pack試系統,同時對電池的儲能體有充分的了解,反過來對儲能業務進行促進。兩個部分相輔相成,得到了國家和行業的認可。
截止現在我們實際工程超過了200項,PCS供貨超過300MW,從發電、電網、用戶側各方面全場景都有很多的應用案例,電網側的應用案例在國內還是比較多的,調頻側在貴州、內蒙古都有調頻的事情。新能源側索英更早,國家的“風光水火儲一體化”做了很多的工作,包括風光儲輸項目和200MW的項目,都是索英提供的PCS用戶側面的業績。
小結
第一,我們認為在新能源富集地區,建設規模化儲能,利用儲能的多功能特點充分發揮其價值,再次呼吁能夠給儲能這樣的市場地位,能夠讓它有一個正循環。
第二,儲能是一個系統化長期使用的工程,不是一兩年的買賣,需要從安全性、可靠性、技術經濟性多個角度系統化考慮,不能單純以投資的大小進行簡單決策,所以希望能夠關注在更長遠。
第三,規模化儲能發展初期,系統應用部件還沒有完全成熟,規模化儲能并沒有完全成熟,所以還是那句話,不能用搭“積木”的形式進行系統集成,要由專業系統集成商來做。
索英專注于規模化儲能PCS電機系統,希望能夠成為大家的合作伙伴,謝謝大家!