中國儲能網訊：9月10-11日，由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會、南方科技大學碳中和能源研究院、南方電網能源發(fā)展研究院聯(lián)合100余家機構共同支持的碳中和能源高峰論壇暨第三屆中國國際新型儲能技術及工程應用大會在深圳召開。此次大會主題是“綠色、經濟、安全、發(fā)展”。
來自行業(yè)主管機構、國內外駐華機構、科研單位、電網企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的600余家產業(yè)鏈企業(yè)，1317位嘉賓參加了本屆大會。
10日下午，深圳永泰數(shù)能科技有限公司儲能事業(yè)部副總經理陳國璋受邀在“儲能安全與系統(tǒng)集成專場”分享了主題報告，主題為《永泰儲，智慧能--面向構網級液冷儲能規(guī)劃與系統(tǒng)集成設計》。
陳國璋：各位領導、專家、嘉賓大家下午好！我代表深圳永泰數(shù)能科技有限公司今天匯報的題目是《面向構網級液冷儲能規(guī)劃與系統(tǒng)集成設計》。我們是一家年輕的公司，但我們團隊在儲能行業(yè)已經有十幾年的經驗，我今天主要側重于大儲方面，匯報一下大儲的發(fā)展趨勢判斷以及我們對系統(tǒng)集成設計的思考。
我的匯報分為四部分：一是行業(yè)背景；二是構網級儲能規(guī)劃與系統(tǒng)集成設計思路；三是液冷儲能產品介紹；四是公司簡介。
前面專家匯報的比較細致周到，留給我的時間不多，時間有限，我撿重點匯報。
我們知道我們國家新能源經過二十幾年發(fā)展，從原來的海外大發(fā)展，到國內的大發(fā)展，再到平價上網，目前新能裝機占比已經超過30%，發(fā)電量超過14%，現(xiàn)在大規(guī)模發(fā)展面臨并網消納困難、電網安全穩(wěn)定問題凸顯、電網送出配套規(guī)劃不匹配等難題，伴隨著地方產業(yè)政策和經濟轉型需要，源網荷儲一體化，促消納、降電價類項目成為發(fā)展主流，包括風光儲電制氫，構網型業(yè)務場景就在這個環(huán)境下應運而生。
另外，我們國家經過這么多年電動汽車和特高壓直流輸電換流閥上液冷系統(tǒng)的發(fā)展，液冷產業(yè)配套已經非常成熟，從整個液冷的技術性能來說，各維度上都已經超過了風冷系統(tǒng)，具有較高的性價比，所有我們判斷現(xiàn)在構網型和液冷已經成為大儲市場的主流趨勢。
第二部分，基于構網級儲能規(guī)劃與系統(tǒng)集成設計，包括兩個維度，一個是系統(tǒng)維度，一個是產品維度。我們指的系統(tǒng)是新型電力系統(tǒng)，在源網荷儲一體化項目上，電壓等級一般110kV以上，至少也是35kV，裝機規(guī)模至少20兆瓦以上，首先我們要做的就是源網荷儲的整體規(guī)劃設計，這里面實際設計的是新型電力系統(tǒng)源網荷儲的發(fā)電、負荷預測、電力電量平衡、潮流和短路計算、安全穩(wěn)定校核、有功無功調節(jié)、甚至可能還要加無功補償和調相機，以及更大范圍的分層分區(qū)能量調度。這里面給大家介紹兩個我們常用的工具軟件，可視化界面較好的機電暫態(tài)DIgSILENT軟件和電磁暫態(tài)PSCAD設計軟件，通過這兩個軟件可以對系統(tǒng)進行建模和仿真計算。
從產品維度，我們是堅守安全紅線的V模式設計架構，基于IPD研發(fā)流程，打造最安全的產品體系，從應用場景、客戶需求，概念設計，到產品的全生命周期管理，這里我重點匯報六個部分。
第一部分，剛才專家也提到了，現(xiàn)在新型儲能的發(fā)展面臨的最大問題就是光伏風電都20年的壽命，現(xiàn)在儲能才10年到15年，我們公司基于15年系統(tǒng)壽命來倒推整體的集成設計。一般來說，以現(xiàn)有的電芯水平，達到70%的EOL范疇的話，可以運行到15年，所以模組的設計是考慮電芯的衰減、損耗、內短路、包括循環(huán)次數(shù)等等情況下，怎么去設計模組。這樣就要保證模組15年的變形量，在力學、結構上就有它自己的獨特設計。
第二部分，按照國標最大的地震等級也就是9級進行結構設計，從模組到電池簇到集裝箱，都要控制在一定的標準范圍內。在最嚴格的地震譜仿真下，我們集裝箱整體變形控制在20毫米以內，電池簇控制在2毫米以內，模組更小，基本上沒有變形，按照這樣的設計滿足國內絕大多數(shù)地方地震等級抗震的使用。
第三部分，電氣弧閃保護安全設計是非常重要的部分，按照國標來說，我們的國標側重于功能和性能，美國的國標主要側重于安全和安規(guī)，我們電氣設計按照最嚴格的美國國家電氣設計規(guī)范，嚴格進行了弧閃計算和熔斷器選型配置，使各級保護分區(qū)合理，上下級協(xié)調配合，要滿足繼電保護四性要求，即選擇性、靈敏性、速動性和可靠性要求，這是目前系統(tǒng)集成非常關注的部分。
第四部分，嚴格的熱設計和仿真，電和熱是相伴相生的，熱力學定律無時無刻不在發(fā)生著作用，所以需要經過嚴格的模組、電池簇和系統(tǒng)的熱仿真設計。在滿足電池模組、電池簇和集裝箱溫度控制目標下，進行產熱、熱傳遞、熱交換計算，考慮管路變徑變向阻力與沿程阻力下進行液冷板、三級管路、液冷機組等選型與設計。我們現(xiàn)在把整個集裝箱的溫差控制在5度以內，電池簇控制在4度以內，模組控制在2.5度以內，相比風冷系統(tǒng)，溫度一致性指標大幅提升，有效的提高電池全生命周期的壽命和循環(huán)電量。
第五部分，進行構網型控制系統(tǒng)設計，這也是我們的核心技術，模擬同步發(fā)電機特性、等效模型、有功無功控制模式、系統(tǒng)穩(wěn)定控制方程、多機并聯(lián)等，進行變流器系統(tǒng)電壓、頻率、有功無功和系統(tǒng)穩(wěn)定控制，同時考慮過載和短路情況下熱設計和保護配置。安全穩(wěn)定控制這里面，k1-k5這幾個參數(shù)就是安全穩(wěn)定控制要做的參數(shù)調節(jié)，怎么通過發(fā)電機的模型，得到變流器的控制系統(tǒng)模型，這里面會有我們自己的核心算法，包括補償模型。
最后一部分，除了前面說的幾個部分，還要進行充分的專題報告和專家論證，這里面包括很多專題，包括仿真專題、安全設計專題、BMS控制都在這個專題里面、還要包括現(xiàn)在電池本體均衡控制。另外還有消防專題，確保系統(tǒng)安全可靠、經久耐用、調度友好。以上就是我們做集成設計總結出的思路。
第三部分介紹一下我們公司的儲能產品，我們公司的產品設計理念就是基于3S：安全、極簡、智能，貫穿到我們產品的方方面面。
這次匯報的產品分三類：一類是大儲產品，一類是分布式的液冷產品，一類是中壓變流艙產品。
20尺的集裝箱，常規(guī)來說就是是3.7兆瓦時、我們30尺5.017MWh。今年年底，我們會推出20尺5兆瓦時系統(tǒng)，滿足國內新國標和海外UL認證要求。現(xiàn)在有些場景40尺6.7MWh也正在做。我們模組尺寸基本上是統(tǒng)一的，兼容1P48S，1P50S需求，也兼容鈉電池設計。
這是分布式的產品，這里面主推兩個規(guī)格：一個是100千瓦215度電，這款是行業(yè)里面出貨量最多的。另外一款是兼容歐美國家的50千瓦100千瓦時的光儲一體設備，這款產品是歐洲國家和南非地區(qū)用得比較多，可以做備電使用。整個產品設計采用All in one設計理念，工程產品化、產品模塊化、模塊標準化。另外分布式還搭配著儲能的EMS系統(tǒng)和云平臺，可以解決產品的運維問題、上云問題，像深圳這個地方還解決與虛擬電廠的調度互聯(lián)問題。
這是中壓變流一體艙系統(tǒng)，我們產品兼容集中式、模塊化和組串式設計，外觀尺寸做得一樣，只是有的是單機，有的是模塊化，還有組串式。具有靈活適配、高安全、智能高效特點，構網型設計功能、可以支持多機并聯(lián)，支持弱電網下電網支撐，具有高低壓穿越能力，適應多種嚴苛應用環(huán)境。
第四部分是我們公司的簡介，深圳永泰數(shù)能定位是全球領先的新能源綜合解決方案提供商，基于這個定位進行上下游產業(yè)鏈的垂直整合，現(xiàn)在系統(tǒng)集成兩個最核心的部件：一個是電芯，一個是PCS，我們在電芯上游布局包括礦石、正極材料、電芯產線裝備制造，以及PCS、光儲一體機都在布局，在“3060”背景下，我們賦能各行各業(yè)，為終端客戶提供最高性價比的整體解決方案。我們業(yè)務包括四大板塊：儲能、充換電、電力、能源數(shù)字化管理，我們基于核心技術和核心產品為千行百業(yè)量身定做最優(yōu)解決方案。同時公司具有EPC總包資質，可以為客戶提供一站式服務，在工商儲和光儲充領域為客戶提供更好的選擇。
基于公司定位，我們打造了四大核心能力，其中第一個能力就是解決方案的定制化能力，這里不細說了。第二個能力就是我們對整體的產業(yè)鏈布局和成本管控能力。第三個就是研發(fā)能力，我們有三大聯(lián)合創(chuàng)新平臺、四大研發(fā)中心、300人以上的研發(fā)團隊，打造核心部件產品并可以基于應用場景為客戶快速定制化開發(fā)，四是制造實力，公司有5大產業(yè)園區(qū)，規(guī)劃產能150億+，15GWh，液冷產線規(guī)劃10GWh。
公司建設五層防護品質管控體系，滿足最嚴苛客戶要求，在質量保障上進行源頭把關、設計先行、嚴控輸入、嚴管過程、嚴格輸出。
以下是公司的一些典型業(yè)績，包括源網側、工商儲、風光儲制氫構網型儲能、光儲充、火儲充、分布式儲能虛擬電廠項目等。
概況一下，永泰數(shù)能致力于成為行業(yè)領先的新能源綜合解決方案提供商，用科技創(chuàng)新為3060貢獻自己的力量！
我的匯報完畢，謝謝！不當之處，請各位領導，專家批評指正！
【責任編輯：周曉晴】
