規(guī)模化電化學(xué)儲(chǔ)能是支撐能源革命的裝備，支撐下一代電力系統(tǒng)引進(jìn)的關(guān)鍵部件，在系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐點(diǎn)和薄弱點(diǎn)，相對(duì)集中配置電化學(xué)儲(chǔ)能，并接受系統(tǒng)的集群調(diào)度，才能更好的發(fā)揮儲(chǔ)能的價(jià)值，提升經(jīng)濟(jì)性。要讓產(chǎn)業(yè)更好的發(fā)展，需要及時(shí)的完善相應(yīng)的政策，規(guī)范儲(chǔ)能的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)我們即將大規(guī)模投資的儲(chǔ)能投資和產(chǎn)業(yè)相關(guān)方對(duì)儲(chǔ)能的信任，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。

——索英電氣王仕城

2020年8月26-28日，由中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、中國(guó)能源研究會(huì)儲(chǔ)能專(zhuān)委會(huì)、中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所主辦的“第九屆儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)”在北京召開(kāi)。峰會(huì)主題聚焦“聚儲(chǔ)能十年之勢(shì)，創(chuàng)產(chǎn)業(yè)十四五新機(jī)”，同期舉辦儲(chǔ)能聯(lián)盟十年紀(jì)念論壇。北極星儲(chǔ)能網(wǎng)、北極星電力APP對(duì)本次峰會(huì)進(jìn)行全程直播。

在8月27日舉辦的“儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)2020開(kāi)幕式暨儲(chǔ)能聯(lián)盟成立十周年紀(jì)念論壇”上，北京索英電氣技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)王仕城為我們分享了“規(guī)模化儲(chǔ)能的系統(tǒng)支撐作用與配置思考”。

索英電氣王仕城

王仕城：各位嘉賓，各位產(chǎn)業(yè)同仁大家上午好，索英電氣進(jìn)入儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)11年了。今年論壇的主題是：“聚儲(chǔ)能十年之勢(shì)，創(chuàng)產(chǎn)業(yè)十四五新機(jī)”，當(dāng)我們回顧過(guò)去的10年，可以看到產(chǎn)業(yè)做了很多的技術(shù)積累，也做了相應(yīng)的工程示范，但是在諸多的產(chǎn)業(yè)支持政策下所形成的整個(gè)產(chǎn)業(yè)成果似乎和我們的預(yù)期還有很大的距離。那么展望下一個(gè)十四五，我們到底應(yīng)該怎么做才能讓儲(chǔ)能的產(chǎn)業(yè)價(jià)值得到真正提升呢？下面我們想從面向未來(lái)面向大系統(tǒng)的角度來(lái)看一看規(guī)模化儲(chǔ)能的應(yīng)用與發(fā)展。

我們先看一看規(guī)模化儲(chǔ)能對(duì)系統(tǒng)的支撐作用。為什么要發(fā)展規(guī)模化儲(chǔ)能？因?yàn)槟茉瓷a(chǎn)和消費(fèi)革命是國(guó)家的長(zhǎng)期戰(zhàn)略，前面專(zhuān)家都有了很多的闡述，能源革命很重要的一點(diǎn)就是要降低能源的對(duì)外依存度，提升能源安全，通過(guò)低碳化和提升能效使得我們實(shí)現(xiàn)真正的可持續(xù)發(fā)展。我們現(xiàn)在已經(jīng)看到了很多具體的發(fā)展動(dòng)作：比如石油替代上電動(dòng)車(chē)、電動(dòng)船和其他的電動(dòng)交通工具的電動(dòng)化；可再生能源發(fā)電的規(guī)模和比例已經(jīng)顯著的提升；然后通過(guò)變頻改造提升能效，電代煤和氣，讓整個(gè)能源更加清潔和安全。

我們?cè)賮?lái)看看構(gòu)成電力系統(tǒng)的三個(gè)主要部分—源、網(wǎng)、荷。在源的部分，現(xiàn)在我國(guó)的風(fēng)光發(fā)電已經(jīng)呈規(guī)模化發(fā)展并成為全球第一，剛剛董書(shū)記也說(shuō)到了最新的數(shù)據(jù)，比現(xiàn)有的數(shù)據(jù)要更高一級(jí)，到2025應(yīng)該達(dá)到36%以上的份額；在電網(wǎng)這部分，高壓直流和柔性輸電這部分已經(jīng)成為了新的趨勢(shì)，占比有顯著的提升；在負(fù)荷這一端剛剛說(shuō)的像變頻改造、電動(dòng)汽車(chē)或者電動(dòng)交通工具的充電以及分布式發(fā)電，我們很多負(fù)荷已經(jīng)快速的電力電子化。可以看到在未來(lái)電力系統(tǒng)里面，電源、電網(wǎng)和負(fù)荷端都在向著電力電子化邁進(jìn)。前面董書(shū)記也已經(jīng)說(shuō)過(guò)了，這里面對(duì)靈活性調(diào)節(jié)的要求非常高，那么相應(yīng)的對(duì)儲(chǔ)能和調(diào)頻的要求要求就會(huì)比之前更高。

我們看到電力系統(tǒng)這些部件，由線(xiàn)性到非線(xiàn)性，從連續(xù)到非連續(xù)，從高慣量到低慣量方向，發(fā)生了非常明顯的變化。對(duì)應(yīng)電力系統(tǒng)安穩(wěn)支撐的要求，除了一次調(diào)頻調(diào)壓以外，對(duì)二次調(diào)頻調(diào)壓的速度要求現(xiàn)在是秒級(jí)，分鐘級(jí)，伴隨電力系統(tǒng)的演進(jìn)這個(gè)要求可能要提高到亞秒級(jí)也就是百毫秒這一級(jí)別。我們看一看從一次調(diào)頻以外的對(duì)二次調(diào)頻響應(yīng)這部分，現(xiàn)有的技術(shù)在秒級(jí)到分鐘級(jí)，基本上來(lái)講都是在分鐘級(jí)的，應(yīng)對(duì)新能源接入和電力電子化，滿(mǎn)足更快的變化，很大程度上看應(yīng)該需要通過(guò)規(guī)模化的電化學(xué)儲(chǔ)能來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

既然要通過(guò)電化學(xué)儲(chǔ)能來(lái)解決，規(guī)模化如何配置就是一個(gè)我們面臨的挑戰(zhàn)。最近儲(chǔ)能市場(chǎng)一個(gè)大熱點(diǎn)就是新能源配儲(chǔ)能，我們來(lái)看一看，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)要想真正的發(fā)展起來(lái)，我們需要參考和借鑒一下前車(chē)之鑒(金太陽(yáng)工程和電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展初期)，我們期望產(chǎn)業(yè)同仁們共同在一起商討，大家能夠齊心協(xié)力，好心辦成好事。

如何真正在新能源配置儲(chǔ)能，真正有效支撐清潔能源更好的發(fā)展，在這里面想要思考的是儲(chǔ)能配置需要具備什么功能，在哪兒配更能發(fā)揮儲(chǔ)能的系統(tǒng)價(jià)值？從圖表上看，無(wú)論是風(fēng)電還是光伏，從單站到集群的時(shí)候，可以明顯看到波動(dòng)性在下降，集群的效應(yīng)明顯。在這種情況下，如果我們是在新能源的匯集點(diǎn)來(lái)配置儲(chǔ)能，就可以讓功率需求下降、綜合投資成本下降，同時(shí)在儲(chǔ)能能夠主動(dòng)平滑波動(dòng)的情況下，再接入?yún)^(qū)域調(diào)度，參與調(diào)頻和無(wú)功支撐，就可以顯著的提升儲(chǔ)能的投資價(jià)值。

另外一點(diǎn)就是現(xiàn)在大量的直流輸電，會(huì)導(dǎo)致在單極或者雙極閉鎖的時(shí)候，出現(xiàn)區(qū)域系統(tǒng)急速有功無(wú)功變化。超出一次調(diào)頻響應(yīng)范圍以外的快速變化需要進(jìn)行快速的響應(yīng)，根據(jù)缺額大小，就需要在數(shù)十毫秒到百毫秒的層級(jí)。

綜上，我們認(rèn)為在規(guī)模化的電化學(xué)儲(chǔ)能更好的配置點(diǎn)應(yīng)該是在區(qū)域電網(wǎng)的關(guān)鍵支撐點(diǎn)和系統(tǒng)薄弱點(diǎn)，比如換流站和新能源的匯集站，并接受系統(tǒng)的集群調(diào)度才能更好發(fā)揮儲(chǔ)能價(jià)值，提升經(jīng)濟(jì)性。

電力系統(tǒng)中配置規(guī)模化儲(chǔ)能我們認(rèn)為主要解決的就是主動(dòng)快速的平抑波動(dòng)，然后提供無(wú)功支撐，減少系統(tǒng)循環(huán)備用，提供調(diào)頻調(diào)峰輔助服務(wù)。在配置里面我們的意見(jiàn)是功率按照波動(dòng)變化，或者關(guān)鍵的支撐要求配置。我們從剛剛曲線(xiàn)看到，基本波動(dòng)時(shí)間在分鐘級(jí)。因此，電池的時(shí)長(zhǎng)不宜超過(guò)一小時(shí)，響應(yīng)速度要滿(mǎn)足百毫秒級(jí)的響應(yīng)，我們認(rèn)為儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)該壽命在10年以上，相應(yīng)的循環(huán)壽命應(yīng)該超過(guò)萬(wàn)次。為什么這么算，我們從現(xiàn)有系統(tǒng)來(lái)看，每天折合到調(diào)頻大概有1到3次的循環(huán)需求，隨著未來(lái)電力系統(tǒng)的演進(jìn)，對(duì)快速調(diào)頻能力的要求，每天可能增加三到五次以上甚至更長(zhǎng)，所以我們認(rèn)為未來(lái)電池的長(zhǎng)壽命應(yīng)該是一個(gè)需要被重點(diǎn)關(guān)注的要素。關(guān)于很多人希望現(xiàn)在多配一點(diǎn)時(shí)長(zhǎng)，可能多賺一點(diǎn)錢(qián)。大家可以簡(jiǎn)單化來(lái)想一個(gè)問(wèn)題，我們?yōu)槭裁床蝗ソo棄水做調(diào)峰？

發(fā)揮規(guī)模化儲(chǔ)能應(yīng)該發(fā)揮的功能的關(guān)鍵技術(shù)，首先是快速的響應(yīng)，這點(diǎn)上我們索英電氣現(xiàn)在的PCS就已經(jīng)能做到充放電轉(zhuǎn)換速度10毫秒，響應(yīng)速度可以小于20毫秒。在系統(tǒng)響應(yīng)速度這方面，安穩(wěn)的AGC、EMS快速通道也有很好的解決方案，現(xiàn)在都可以做到數(shù)十毫秒，快速響應(yīng)在技術(shù)層面是已經(jīng)完全具備了的。

下面，通過(guò)我們索英自己儲(chǔ)能的實(shí)踐來(lái)看一看目前做規(guī)模化儲(chǔ)能是不是已經(jīng)具備條件。現(xiàn)在大屏幕上顯示的剛剛專(zhuān)家也提到了，是我們?cè)?011年做的（國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程），這些（青海格爾木光儲(chǔ)15MW/18MWh項(xiàng)目）也是在地面電站配儲(chǔ)能，這是今年海南（青海海南州200MW/200MWh儲(chǔ)能）特高壓外送基地配置的項(xiàng)目，正在吊裝的過(guò)程中。這幾個(gè)項(xiàng)目是新能源側(cè)配儲(chǔ)能從2011年到2020年發(fā)展的一個(gè)寫(xiě)照，從2011年的幾兆瓦十幾兆瓦到20年我們目前正在做的200MW新能源配儲(chǔ)能，說(shuō)明電化學(xué)儲(chǔ)能已經(jīng)發(fā)展到了百兆瓦甚至GW級(jí)別的規(guī)模。下面大屏顯示的（是幾個(gè)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目，前面是江蘇一期、二期，規(guī)模和技術(shù)上都明顯升級(jí)），這是晉江（國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃示范工程：福建晉江百兆瓦時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)30MW/100MWh）的項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目里實(shí)現(xiàn)了百毫秒級(jí)的響應(yīng)，前面李泓老師提到的儲(chǔ)能電池能夠做到超過(guò)1萬(wàn)次循環(huán)的指標(biāo)在這個(gè)項(xiàng)目里也做了驗(yàn)證。所以我們從技術(shù)角度和工程實(shí)踐角度看，都應(yīng)該具備了去做規(guī)模化儲(chǔ)能的基礎(chǔ)。

簡(jiǎn)單回顧和總結(jié)一下，首先，規(guī)模化電化學(xué)儲(chǔ)能是支撐能源革命的裝備，支撐下一代電力系統(tǒng)引進(jìn)的關(guān)鍵部件，在系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐點(diǎn)和薄弱點(diǎn)，相對(duì)集中配置電化學(xué)儲(chǔ)能，并接受系統(tǒng)的集群調(diào)度，才能更好的發(fā)揮儲(chǔ)能的價(jià)值，提升經(jīng)濟(jì)性。其二，百毫秒級(jí)的響應(yīng)，上萬(wàn)次的循環(huán)，一小時(shí)內(nèi)的儲(chǔ)能系統(tǒng)才是真正能夠發(fā)揮電化學(xué)儲(chǔ)能相對(duì)優(yōu)勢(shì)和價(jià)值的更具經(jīng)濟(jì)性的儲(chǔ)能系統(tǒng)。其三，要讓產(chǎn)業(yè)更好的發(fā)展，需要及時(shí)的完善相應(yīng)的政策，規(guī)范儲(chǔ)能的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)我們即將大規(guī)模投資的儲(chǔ)能投資和產(chǎn)業(yè)相關(guān)方對(duì)儲(chǔ)能的信任，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。

在我們一同往儲(chǔ)能大產(chǎn)業(yè)的明天去走的時(shí)候，我們所經(jīng)歷的每一步都希望是堅(jiān)實(shí)的，我們也期待著在大家共同用信心和努力的呵護(hù)下，能夠把產(chǎn)業(yè)做的更好，感謝大家。