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北京睿能世纪CEO牟镠峰:国内储能调频电站开发经验分享

北极星储能网  来源:北极星储能网    2018/4/4 13:36:26  我要投稿  

北极星储能网讯: 为助力中国储能企业与国际接轨,同时致力于推动中国储能产业机制的建立,实现储能技术商业化,中关村储能产业技术联盟举办的“储能国际峰会暨展览会2018(ESIE 2018)”于2018年4月2-4日在北京国家会议中心举行。北京睿能世纪科技有限公司CEO牟镠峰发表题为《国内储能调频电站开发案例分析》的演讲,文字实录如下:

应联盟的要求给大家报告近几年在国内做储能调频电站开发的过程,也会报告睿能世纪过去近几年的经验,以及今年产品的构成。今年发布全球合作伙伴计划,我会有一点时间跟大家报告我们的想法。

项目开发的步骤,开始接触会提供项目可研,可研会包括经济分析、技术方案等内容。可研后会有立项流程,因为国内的合作企业都是国企。立项后会有项目合同,合同后会有正式的系统设计。设计不是睿能公司来做的,我们会支持有资质的设计院来做设计。我们会提供剩下的包括设备采购、建设实施、安装调试到运维等所有的服务。从可研到整个的安装调试,第一个项目在石景山的时候花了两年的时间。从2011年五六月份公司还没有正式注册的时候就跟金能集团报告了项目。现在随着应用的进一步被大家认可,现在的时间看起来是缩短了很多,过程中快的就是六个月左右。随着应用进一步的普及,大家的认可加深,可能时间会进一步缩短。这也是好事,说明产业技术逐步得到合作伙伴用户的认可。

可研里关键的任务,技术接入的内容对电力行业的专家比较简单,唯一在技术上对大家陌生的就是储能技术的细节。但从应用的角度看,我想其实从最终电厂来看也不是特别关注里面的很多细节。显得投资回报比较重要,投进去到底能挣多少钱,可以给电厂带来多大的收益?收益里有部分是很难量化的,我们让机组慢下来,走一个滑压控制减少了机组多少磨损?煤耗有多大的节省,这两块收益目前来看还是缺乏实际数据。但整个行业都是认的,大家都觉得这件事情一定对机组有好处,但量化是难点。能够量化的东西更多的还是在储能投进去以后,储能的调频增加的收益。我们通常的做法是会拿到机组的信息和运营曲线,内部会做方案。比如投十兆瓦的储能,投进去以后配40分钟还是半小时的储能容量。结合对区域调度的指令状态的特点分析,我们预测这个组合投进去一个月增加一百万,这是方案一。但还不是最后的结果。我们通常会做很多轮的模拟分析,到最后希望找到最佳的投资点。储能投10兆瓦的时候,一个月多收入120万,如果投15兆瓦,可能会到250万。这不是线性的,我们希望找到拐点。通常的情况下需要考虑成本,一方面初始投资到底有多少,电池配20分钟还是30分钟,成本不一样,这会影响电池的寿命。电池配的越少,对寿命的挑战越大。做这轮方案时,我们会做很多轮的模拟分析,然后会给客户提的是优化的结果。可能也会因为对储能电池的考虑会留一些余地,有的地方六七兆瓦差不多,我们可能会放在九兆瓦增加运行安全。对设计院来讲,储能对它是一个黑盒子,只需要知道电气的边界条件就可以设计,因为大部分的内容是常规的。有一个地方关于安全距离的问题,其实我们在过去的过程中也一直会碰到,我们没有比较好的设计规范,目前在项目中通常建议两米以上,就是设备之间的间距到事故状态,所以需要在两米以上。

实施阶段有比较大的问题,投运前的验收。其实现在所有的项目验收都存在一定的模糊空间,这里最大的问题就是消防到底要不要验收。如果消防要验收的话,那销售按什么标准验收。我们知道现在不只是国内,全世界的消防都面临这样的问题,到底怎么做储能系统的验收。我们放在电厂里是一种方式,如果把储能放在一栋大楼,如果放在国贸大厦下面怎么验收,这是全世界共同面临的问题。挪威船级社在去年出了一份很好的报告,报告中首先请了纽约消防局等四个单位做研究,研究的内容包括所有的锂电池。三星、LG和国内相关厂商的三元电池,国内有比亚迪,有所有电池进行非常详细的火灾分析,包括磷酸铁锂、锂离子电池等。报告非常细,总体的结论是在储能用的所有电池中,所有的电池都不会爆炸,爆炸的不是电池,而是电池产气后的一氧化碳。这是电池爆炸的关键部分。锂电池的火灾最好的灭火剂是直接上水,水的问题是着火的灭了,没有着火的部分得拿回去重新测。现在从实践中看,大家用的都是气体灭火,因为气体灭火同样会有效,但它的灭火的降温效果不如水,但可以灭火。气体灭火的好处是把着火的灭了以后,其它的部分不受影响。业内现在广泛的用气体进行灭火,就是这样的原因。

消防验收,包括储能电站是没有消防的标准,在实践中更多地会采用专家论证的形式。目前睿能设计正在牵头做相关的标准,有了标准以后消防至少有参考,可以按照某一个标准进行验收,需要更多行业内的企业一块参与推动。

运营阶段的关键任务。我们发现在系统投运后,这也不是一个非常自动化的自动适应的过程。一般来讲,我们考虑运营阶段肯定要做一些维护和维修、换件,这是通常的事情。但从企业的经营角度来讲,运营阶段要管理的其实是收益的问题。这里会有几方面的原因,机组有时会不一样。我们原来做模拟用的是比较好的煤,那时的煤比较便宜。但发现投运以后煤质变了,掺了低质量的煤,这时的储能系统要适应变化进行调整。这种调整又涉及想挣多少钱,这天可以挣五万块钱,也可以赚三万块钱。如果赚五万块钱,那你的系统只能运行四年五年。如果赚三万块钱,可能做十年。储能系统的寿命还是变动的因素,在这里根据机组的情况会去变。还有一种极端的情况是电网本身没变,如果电网的调度策略发生变化,那整个全部都得变。变化的过程中要考虑储能到底接受怎样的变化,在里面寻找最优化的值,过程相对是贯穿未来十年运行要做的事情。

火电储能联合技术是非常简单的,就是加了一个辅机设备,就像大功率的设备一样,唯一不一样的就是设备本身。除了能用电以外还能发电,而且用电和发电的特性非常好。你想让它怎么用,想让它怎么发基本都能够实现。这是九兆瓦的项目,跟电厂有两方面的连接。这有比较重要的点,在于怎么让电网看见你的动作。电网发电机的发电厂有两块表,一块在这,一块在这。储能接在中间,这块反映出去电量的,对功率控制调频而言不看这块表,而是看这块表。如果表在储能系统之前是反映不到的,一定要把机组的表数据和储能在这块的总表数据合并起来上送给电网,这是比较重要的点。合并后的数据才是最终电网考核的依据。阳泉电厂九兆瓦的项目,图不是设计院的图,而是可研的平面结构图。三个储能的集装箱,三个是每一个储能对应的逆变器,还有高电压柜和控制系统全都放在这里面。

今年睿能世纪推出的解决方案,基于NEC的集装箱,ABB的逆变器,睿能自己的控制平台。这个组合第一次在石景山热电厂项目中得到验证,2013年上线的项目,每天充放电两千次。我们现在回想起来,当时花了二千万做了两兆瓦的项目是很正确的决定。因为如果按照当时国内所有厂的技术能力来讲,如果用上别的东西早就不行了。即便是到目前,这种运行强度对大部分的储能厂商都是跃不过去的槛。

2018年的成本照2013年降了很多。经过六年多的时间发展,我们从2013年单一的就做功率调度控制功能发展到现在相对比较全,包括了常规SCADA功能,EMS功能和后台的应用,以及刚才讲的模拟仿真都是通过后台做的,现在这块没有办法做到实时的分析。

为什么选择NEC产品?基于12年做锂电池系统的经验。12年无数的经验积累,到现在第四代。

ABB储能逆变器,大家都比较熟,它的单台功率水平在全世界很领先。最重要的是从石景山项目到现在,全部用的都是ABB的东西。我们为什么石景山用ABB的东西,因为它在2011年在智利做了20兆瓦的项目,运行不错。

睿能世纪全球合作伙伴计划,锂电池进入电网行业处于早期阶段,存在的挑战很多。包括在技术层面,对储能技术而言,最大的麻烦是它有问题,你不会当天知道,也不会是第一年知道,可能会在两年三年知道这是有问题的,这是制约锂电池行业和开发的关键点。我们希望和产业内所有的企业合作,推动技术完善和规则规范,消防验收所有的都得有规范。这不是单独一个企业或者几个企业需要做的,需要全行业的合力。未必一定要在中国范围内,有些经验和研究需要借助全球企业的力量进行推动。我们的合作伙伴有NEC、ABB、普星聚能。普星聚能和NEC共同拥有中国市场,万象集团把A123电动车和电池业务留下,把电网储能所有的资产和人员经验专利全部给剥离卖给了NEC,NEC交换条件花了一亿多美金,还有台湾就是在中国和万象集团一块开发中国市场。普星聚能是发电业务的投资和运营平台,手里包括清洁能源和传统的燃机发电。一直有国内的厂商找我们,我们愿意与国内厂商探讨合作的可能性,但有一些前提的要求。如果你的充放电循环寿命到不了六千次以上,其实跟我们谈也是浪费大家的时间。

以上发言未经嘉宾审核发布。

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