中國儲能網(wǎng)訊：9月7日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司、國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司與浙江省能源局聯(lián)合指導，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合232余家機構(gòu)共同支持的第十二屆中國國際儲能大會在杭州洲際酒店召開。
大會以“共創(chuàng)儲能新價值，共建市場新格局”為主題，聚焦新型儲能安全持續(xù)發(fā)展，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)政策機制、資本市場、新型儲能系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、標準、示范項目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的913家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，3317位嘉賓參加了本屆大會，其中154家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
9月9日上午，在“共享儲能與虛擬電廠專場”，深圳市欣旺達綜合能源服務(wù)有限公司產(chǎn)品解決方案高級經(jīng)理郭均柳分享了主題報告《“雙碳”戰(zhàn)略下儲能系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計》。以下為演講速記實錄：
郭均柳：各位領(lǐng)導，各位專家，各位來賓，大家上午好！做一下自我介紹，我叫郭均柳，來自欣旺達綜合能源，非常榮幸能夠代表欣旺達參加本次的儲能大會，與各位專家相聚杭州，共同交流、分享和學習。
我從三個方面：雙碳戰(zhàn)略下儲能發(fā)展機遇，大規(guī)模儲能應(yīng)用行業(yè)痛點，儲能系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)介紹本次分享的主要內(nèi)容。
第一部分，雙碳戰(zhàn)略下的儲能發(fā)展機遇。
在國家雙碳戰(zhàn)略背景下，儲能迎來了發(fā)展的新機遇，眾所周知，儲能是構(gòu)建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要支撐和保證，也是提升可再生能源消納比例、降低化石能源消費比重的重要實施路徑。根據(jù)行業(yè)機構(gòu)統(tǒng)計，2022年上半年共發(fā)布儲能相關(guān)政策489項，其中國家性政策52項，各省和地區(qū)性政策437項。在儲能發(fā)展規(guī)模上，我們也是逐年大步增加，根據(jù)儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2022年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截止到2021年底，中國電力儲能市場累計裝機規(guī)模46.1GW，特別是新型儲能市場發(fā)展迅速，到2021年底裝機容量5.73GW。2021年新增投運新型儲能裝機規(guī)模約2.45GW，其中鋰電儲能裝機占比91.5%。在鋰電儲能單項目規(guī)模上也是不斷刷新記錄，僅在2021年100MW及以上規(guī)模項目有71個，500MW及以上規(guī)模5個。所以說，在國家政策上，取得了國家的大力支持，在儲能規(guī)模上，儲能的行業(yè)發(fā)展也是越來越好。
第二部分，大規(guī)模儲能應(yīng)用行業(yè)痛點。
隨著新型儲能的大規(guī)模應(yīng)用，特別是鋰電規(guī)模的大規(guī)模應(yīng)用，在鋰電儲能規(guī)?；瘧?yīng)用階段可能會出現(xiàn)很多問題，這里主要從系統(tǒng)安全、系統(tǒng)成本、商業(yè)模式和儲能標準四個方面進行介紹。在系統(tǒng)安全上，因為現(xiàn)在應(yīng)用的鋰電儲能越來越多，所以說這塊從系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)集成以及品質(zhì)控制、系統(tǒng)控制等方面進行介紹。隨著現(xiàn)在儲能行業(yè)比較火熱，很多公司都進入了儲能行業(yè)，因為技術(shù)能力參差不齊，在品質(zhì)管控要求上也是高低不一，所以也會造成儲能系統(tǒng)的安全問題，可能對后期整個儲能行業(yè)的發(fā)展會帶來一些不利影響。
近兩年來，隨著鋰電儲能材料的價格增加，并且高居不下，造成儲能項目投資成本增高，給儲能項目投運帶來不利影響。
在商業(yè)模式下，儲能的市場機制和盈利模式還不夠完善，還未形成良性的商業(yè)模式。
在儲能標準方面，因為還未形成全產(chǎn)業(yè)鏈的覆蓋，這就需要國家和行業(yè)共同努力，不斷推出新標準，更新升級以前的舊標準，逐步完善，為儲能的健康發(fā)展提供一個政策支撐。
第三部分，儲能系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)。
欣旺達總結(jié)了在儲能系統(tǒng)直流側(cè)方面的相關(guān)技術(shù)，和大家一起分享。在介紹關(guān)鍵技術(shù)之前，我先介紹一下欣旺達的主要情況，欣旺達是1997年成立，2011年在創(chuàng)業(yè)板上市，注冊資金是17.18億元，目前員工人數(shù)3萬人以上。欣旺達主要是專注新能源產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在已經(jīng)成為全球第一的3C消費類鋰電池供應(yīng)商，并且是全球新能源企業(yè)500強排名第26位和和中國民營企業(yè)500強第366位。
在營收和業(yè)績方面，2021年欣旺達營收是373億元，同比增長25.8%。從2011年上市到2021年，十年間營收提升36倍，年復合增長率達到43.19%。
欣旺達一直聚焦于鋰電池發(fā)展，主要形成了3C消費類電池、智能硬件、電動汽車電池、能源科技、智能化和智能制造、實驗室檢測服務(wù)六大產(chǎn)業(yè)板塊，為六大板塊提供綜合解決方案。
欣旺達以深圳寶安為總部，全球拓展布局，形成了深圳寶安、深圳廣州、惠州博羅、浙江蘭溪、江西南昌等8個主要的生產(chǎn)基地?？偨ㄖ娣e470萬平米。隨著欣旺達集團的不斷擴張，現(xiàn)在新的產(chǎn)業(yè)基地還在不斷投建中。
欣旺達綜合能源是欣旺達集團全資子公司，欣旺達綜合能源是針對電力儲能、工商業(yè)儲能、家庭儲能、網(wǎng)絡(luò)能源、智慧能源五大應(yīng)用板塊，20個細分場景下打造全場景解決方案，截止到目前鋰電累計裝機容量達到4GWh以上。
上面介紹了欣旺達的基本情況，也總結(jié)了欣旺達十幾年來做儲能系統(tǒng)集成和儲能系統(tǒng)設(shè)計的一些關(guān)鍵技術(shù)，主要體現(xiàn)在四個方面：首先，可靠的系統(tǒng)安全設(shè)計。主要是要做到系統(tǒng)實時監(jiān)控和預(yù)警的全局管理，多重保障，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。第二，系統(tǒng)集成技術(shù)。系統(tǒng)高度集成，單位體積能量密度高，通過能量密度的提升，可以達到降本增效的效果。第三，熱管理技術(shù)。在該技術(shù)上，欣旺達也是經(jīng)驗很豐富，主要是保障電芯處于適宜溫度運行，提高電芯運行環(huán)境一致性，延長電芯使用壽命。第四，系統(tǒng)控制技術(shù)。欣旺達建立了全面智能系統(tǒng)控制管理，持續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)控制策略，與配套設(shè)備友好互動，提升系統(tǒng)整體性能。
鋰電的儲能發(fā)展，特別是鋰電儲能系統(tǒng)設(shè)計，對系統(tǒng)安全性的設(shè)計要求非常高，也是一個考驗。我們主要從六個方面進行闡述：
首先，基礎(chǔ)器件選型。就像建高樓大廈一樣，要建好地基，所以我們也要從基礎(chǔ)的器件選型開始，主要是電芯選型，使用安全性更高的磷酸鐵鋰電池，從PACK到系統(tǒng)全面考慮，而且要考慮電池的系統(tǒng)倍率、應(yīng)用場景以及安規(guī)、質(zhì)保年限等，選擇合適的電芯。在電氣元器件方面，考慮耐短路、耐燃弧器件。
第二，BMS管理。在BMS管理方面，它直接管控了整個集裝箱的電池運行情況，所以我們是基于整個集裝箱的溫度場建模和優(yōu)化算法，直接提高電芯的運行環(huán)境一致性，提高預(yù)警可靠性，降低故障誤報幾率，以及多級安全閾值設(shè)定和簇級動態(tài)管理，這些手段都可以提高安全設(shè)計等級。
第三，電氣安全。首先要做好系統(tǒng)連接件的防呆設(shè)計，全范圍實時絕緣檢測保護和多重安全關(guān)斷技術(shù)。
第四，艙體設(shè)計。我們要做到分倉設(shè)計，有效降低燃爆風險。分倉隔離要做到長時間耐火，防止熱失控擴散。在箱體設(shè)計上要按標準設(shè)計好快速的泄壓、泄爆窗，防止熱失控的時候造成集裝箱爆炸，造成二次事故發(fā)生和人員傷亡。
第五，實時監(jiān)控技術(shù)。欣旺達做到電芯級和系統(tǒng)級監(jiān)控，在線診斷和故障預(yù)警。
第六，新型消防設(shè)計。要采用預(yù)警和滅火效果更好的消防系統(tǒng)，采用一些比如說可燃氣體探測、溫感煙感的探測，做好全域的安裝和布局，消防藥劑選擇效果更好的全氟己酮，電芯級消防，并預(yù)留水消防的接口。
欣旺達在系統(tǒng)集成方面的經(jīng)驗是很豐富的，從PACK級到系統(tǒng)級逐層考慮。因為現(xiàn)在儲能系統(tǒng)的單箱裝機容量越來越大，所以說對能量密度要求非常高，在PACK設(shè)計方面要做到大容量的模塊化設(shè)計，提高單箱的容量密度。液冷技術(shù)在這里面也是后續(xù)主流的方向。簇級控制系統(tǒng)也是目前主流的設(shè)計，因為它可以達到電池簇相互獨立，降低木桶效應(yīng)和電池一致性要求，提升電池利用率，同時延長電池壽命。在直流側(cè)高壓設(shè)計，因為目前常規(guī)的直流側(cè)高壓設(shè)計達到了1500V設(shè)計方案，通過提高直流側(cè)高壓設(shè)計可以降低系統(tǒng)功耗和線損，可以綜合提高系統(tǒng)效率。在維護設(shè)計方面，我們現(xiàn)在主流的是采用外維護設(shè)計，可以提高單箱容量密度，減少占地面積。預(yù)制艙設(shè)計方面，我們采用了預(yù)制艙一體化設(shè)計以及分倉隔離設(shè)計，以此降低燃爆幾率。通過拼箱設(shè)計，可以有效提高箱體的占地面積能量密度，減少占地面積。
欣旺達在熱管理設(shè)計方面，主要從PACK熱設(shè)計、集裝箱熱設(shè)計、系統(tǒng)級管理三個方面來介紹。在PACK熱設(shè)計方面，我們做了冷熱風分離風道設(shè)計，液冷設(shè)計采用了回形管路設(shè)計，在做風冷PACK和液冷PACK之前，也做好熱仿真模擬優(yōu)化，并且和實際數(shù)據(jù)做過優(yōu)化，不斷優(yōu)化和調(diào)整，最后達到一個最優(yōu)方案。在集裝箱熱設(shè)計方面，要做好箱體保溫絕熱設(shè)計，防止外部環(huán)境對內(nèi)部的影響。采用有效的風道設(shè)計，配合分布式溫控，根據(jù)箱內(nèi)外的溫差和環(huán)境因素，自動控制溫控系統(tǒng)，進行冷卻、加熱、除濕等功能。在系統(tǒng)級熱管理方面，主要是智能溫控系統(tǒng)可以直接根據(jù)集裝箱里的情況進行空調(diào)和風扇的調(diào)頻調(diào)速，做到精準控制箱內(nèi)溫度。液冷技術(shù)主要控制液冷機組的液體溫度和流速，來控制箱內(nèi)的電芯溫度。
在系統(tǒng)控制設(shè)計方面，欣旺達主要是提供了簇級控制技術(shù)，主要是抑制環(huán)流創(chuàng)新措施，達到簇級獨立設(shè)計，簇與簇之間的大壓差并聯(lián)，避免環(huán)流問題，可以實現(xiàn)單簇管理的動態(tài)管理功能，提高電池容量利用率。同時，這個功能也可以支持新舊電池的混用問題，簇級控制技術(shù)應(yīng)用，直流側(cè)支持新舊電池混用，可以支持后期直接補充新電池，支持儲能項目的分期部署，實現(xiàn)LCOS更低。在全生命周期管理方面，可以做到智能運維，做到故障預(yù)警、診斷和定位的功能。在簇級管理方面，可以做到簇級動態(tài)保護，減少系統(tǒng)停機，提升設(shè)備利用率。在軟件方面可以做到軟件在線升級，達到無人值守，降低運維成本。
欣旺達綜合能源在電力、工商業(yè)儲能形成了“3+4+4+8”的標準產(chǎn)品體系，就是采用了100AH、142Ah、280Ah電芯，實現(xiàn)了四款PACK，不同組合形成了四款電池簇，通過四款電池簇形成了8款NoahX系統(tǒng)級產(chǎn)品。40尺的主要有三款，有3337KWh/4515KWh/6021KWh，20尺主要有2752KWh，3440KWh，這是液冷的。10尺的有500KW/530KW。
欣旺達產(chǎn)品的應(yīng)用場景，在風冷和液冷的集裝箱系列產(chǎn)品上，在儲能地面站2MWh+應(yīng)用。在工商業(yè)儲能方面，主要應(yīng)用于10尺或者20尺以及戶外柜，主要針對177KWh-2MWh的儲能需求。
欣旺達整個的關(guān)鍵技術(shù)以及產(chǎn)品，主要體現(xiàn)在三個方面，主要是：能源密度的大幅提升，可以提升35%左右。拼柜設(shè)計大大降低場地面積，預(yù)安裝一體化設(shè)計，可以節(jié)省安全時間?？梢圆捎梅旨壊渴?，減少初始投資。在運維方面，因為采用1500V高壓設(shè)計，可以有效降低系統(tǒng)輔助功耗，還采用了智能APP遠程運維，減少人員現(xiàn)場巡檢，降低運維成本。系統(tǒng)效率也是有所提升，將近90%，通過智能液冷溫控大幅延長電池壽命。簇級管理，提升放電量，可以提升7%，整個的度電成本可以下降20%左右。
花好月圓日，中秋喜相逢，提前祝大家中秋快樂！這是我的聯(lián)系方式，需要交流可以加一下，我的分享到此結(jié)束，謝謝！
