中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)主辦的第九屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月25日上午的“儲(chǔ)能電站與技術(shù)應(yīng)用（二）專場(chǎng)”，普星聚能股份公司應(yīng)用部副總經(jīng)理喻獻(xiàn)國(guó)博士在會(huì)上分享了主題報(bào)告《GSS電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案—安全性設(shè)計(jì)及應(yīng)用》，以下為演講實(shí)錄：
喻獻(xiàn)國(guó)：大家上午好！很高興有這個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)跟大家一起做一個(gè)交流。今天我做的報(bào)告主題是GSS®電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案。GSS®就是我們儲(chǔ)能系統(tǒng)商標(biāo)，報(bào)告前面介紹其應(yīng)用，后面再談關(guān)于儲(chǔ)能系統(tǒng)安全方面的內(nèi)容。
首先介紹一下普星聚能股份公司。普星聚能股份公司主要從事清潔能源的運(yùn)營(yíng)、管理和投資，是萬(wàn)向公司旗下公司。公司于2002年在上海成立，注冊(cè)資金35億元人民幣。公司旗下還有上市公司以及清潔發(fā)電業(yè)務(wù)。借這個(gè)機(jī)會(huì)也介紹一下普星聚能的母公司萬(wàn)向公司。萬(wàn)向公司是總部位于杭州的一家汽車零部件制造企業(yè)，現(xiàn)在萬(wàn)向公司也在積極進(jìn)行轉(zhuǎn)型，向能源科技型公司轉(zhuǎn)型。業(yè)務(wù)發(fā)展方向從目前來(lái)看主要是下面五個(gè)方面：第一個(gè)就是電動(dòng)汽車，品牌是Karmar汽車；第二個(gè)是動(dòng)力電池，就是萬(wàn)向123電池，這是萬(wàn)向在收購(gòu)原美國(guó)A123系統(tǒng)公司基礎(chǔ)上整合和發(fā)展而來(lái)的；第三個(gè)就是電網(wǎng)儲(chǔ)能，這是今天要講的主要內(nèi)容，就是GSS®，這部分業(yè)務(wù)是與日本電氣NEC合資合作的；第四個(gè)就是清潔電力，這是香港的上市公司，還包括天然氣發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電；最后一個(gè)是萬(wàn)向創(chuàng)新聚能城，這是萬(wàn)向的一個(gè)大項(xiàng)目，地點(diǎn)在杭州蕭山，上個(gè)月已經(jīng)啟動(dòng)建設(shè)，新聞和媒體都有報(bào)道，大家感興趣的話可以關(guān)注一下。
普星聚能在電網(wǎng)儲(chǔ)能業(yè)務(wù)層面上，就是要成為安全、可靠、高效和智能的電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)及解決方案供應(yīng)商，在電網(wǎng)調(diào)頻、可再生能源電力和并網(wǎng)、電網(wǎng)側(cè)和工商業(yè)用戶側(cè)等電網(wǎng)儲(chǔ)能應(yīng)用方面為大中華區(qū)客戶提供全面的服務(wù)。我們還有一些分布式的能源，此外萬(wàn)向公司還有區(qū)塊鏈技術(shù)。我們把區(qū)塊鏈的技術(shù)和分布式能源相結(jié)合，戰(zhàn)略上發(fā)展創(chuàng)新業(yè)務(wù)。我們的電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品目前主要有兩種，一是大規(guī)模儲(chǔ)能，另外是分布式儲(chǔ)能。分布式主要是微電網(wǎng)、用戶側(cè)應(yīng)用。
為了大家更好地理解，我這里先簡(jiǎn)單介紹一下GSS®系統(tǒng)的大概情況。GSS®主要由三個(gè)部分組成：第一個(gè)是直流的GBS，第二個(gè)是PCS，還有一個(gè)是AEROS控制系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)就是交鑰匙型工程、高度集成化和模塊化、與電網(wǎng)兼容性好、可靠性設(shè)計(jì)和制造。另外，根據(jù)不同的應(yīng)用有不同的配置。目前標(biāo)準(zhǔn)型配置有三種，根據(jù)不同的應(yīng)用有不同的配置和選型，包括能量型和功率型。比如這款是超過(guò)四個(gè)小時(shí)以上的系統(tǒng)，就是高能量型的；還有從15分鐘、半個(gè)小時(shí)至1個(gè)小時(shí)的，是高功率型的。這是分布式儲(chǔ)能，它的特點(diǎn)就是高度智能、無(wú)人值守和即插即用，分布式系統(tǒng)的PCS可以根據(jù)應(yīng)用需求配置大小不同的功率。
目前在全球范圍內(nèi)已經(jīng)有超過(guò)750MW的GSS® 系統(tǒng)完成。最近在美國(guó)的加州正在進(jìn)行一個(gè)250MW的光伏儲(chǔ)能項(xiàng)目。在中國(guó)從2014年開始一直，有國(guó)內(nèi)第一套火電聯(lián)合調(diào)頻系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)，采用的也是GSS® 系統(tǒng)，而GSS® 的較快商業(yè)性發(fā)展，是從2018年開始。我們?nèi)ツ甑谝粋€(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝地點(diǎn)在內(nèi)蒙古鄂爾多斯，是應(yīng)用于火電聯(lián)合調(diào)頻，功率能量是9MW/4.5MWh。因?yàn)槭羌苫O(shè)備，大約3個(gè)星期即完成了安裝和調(diào)試，該系統(tǒng)到現(xiàn)在為止運(yùn)營(yíng)效果很好，給客戶帶來(lái)了很好的受益。第二個(gè)是在河北唐山，也有提供了一套系統(tǒng)，應(yīng)用于火電聯(lián)合調(diào)頻，也是9MW/4.5MWh的功率能量配置。到現(xiàn)在為止運(yùn)營(yíng)狀況也非常良好，Kp值都是5.3以上，偶爾可以達(dá)到6以上。還有一套系統(tǒng)是安裝在山西蒲州，現(xiàn)在正在建設(shè)當(dāng)中。除了這三個(gè)項(xiàng)目當(dāng)中，國(guó)內(nèi)還有3個(gè)項(xiàng)目在建或商談當(dāng)中。
我們的GSS®在調(diào)頻領(lǐng)域的應(yīng)用，目前的裝機(jī)量在全球范圍內(nèi)是最大的。GSS®在國(guó)內(nèi)的火電廠進(jìn)行聯(lián)合調(diào)頻應(yīng)用，其實(shí)這種應(yīng)用的技術(shù)和安全性要求，比國(guó)外還有苛刻，門檻更高一些，比如根據(jù)工作中對(duì)功率負(fù)荷調(diào)動(dòng)，國(guó)內(nèi)火電聯(lián)合調(diào)頻要比國(guó)外的一些調(diào)頻應(yīng)用高3~5倍。所以對(duì)系統(tǒng)的要求就非常嚴(yán)格，特別是在儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性方面要求很嚴(yán)格。我們的GSS® 系統(tǒng)，目前客戶反饋非常好。
GSS®還有不好其他領(lǐng)域的應(yīng)用案例，這里列舉一個(gè)在青海光伏電站的應(yīng)用。應(yīng)用的背景主要如何減少光伏電站發(fā)電的限電和棄電。這個(gè)是在電價(jià)比較高的情況下，這種應(yīng)用模式是可以有部分受益的。經(jīng)過(guò)測(cè)算大概6.5年可以收回成本，建立在客戶電價(jià)是1.1元的基礎(chǔ)上，8000次循環(huán)。
這是日本九州的一個(gè)案例，開始建光伏電站的時(shí)候沒有限電，后來(lái)周邊有核電廠建立起來(lái)，電網(wǎng)要對(duì)它限電。光伏公司就采用了我們的儲(chǔ)能系統(tǒng)，做了一個(gè)高峰發(fā)電電力存儲(chǔ)。高峰期把電存起來(lái)。等到限電時(shí)間過(guò)去，再將存儲(chǔ)的電力輸送到電網(wǎng)。還有些其它應(yīng)用案例，比如微電網(wǎng)和微電網(wǎng)群中的應(yīng)用，這里就不詳細(xì)介紹了。
前面比較快速地概述了一下公司的情況、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及一些應(yīng)用。概況來(lái)說(shuō)，750MW的實(shí)際裝機(jī)量、十年商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，到現(xiàn)在為止，GSS®沒有一個(gè)應(yīng)用發(fā)生過(guò)大的事故或者起火燃燒、爆炸的。所有的項(xiàng)目都給客戶帶來(lái)比較好的投資回報(bào)。
現(xiàn)在儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性是大家很關(guān)注的方面。我們知道，這一年多內(nèi)，全球儲(chǔ)能系統(tǒng)的安裝量增值非?？欤瑫r(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)事故發(fā)生率也大大增加，包括去年在韓國(guó)也有一些儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)生燃燒爆炸事故的，在國(guó)內(nèi)也有電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)生燃燒事故的。這些都凸顯了儲(chǔ)能系統(tǒng)安全的重要性。有些事故發(fā)生后，很多客戶也給我們來(lái)電話，或者對(duì)我們的系統(tǒng)提出了相關(guān)問(wèn)題。因?yàn)槲覀冇玫匿囯x子電池電芯，可能在某些項(xiàng)目中與其他儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商用的是同一個(gè)電池廠家或者同一款型號(hào)的。但是我們的GSS®沒有出現(xiàn)安全問(wèn)題，這一切都得益于我們的系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)、制造和安裝等流程控制。而且，最近GSS®通過(guò)了UL9540A認(rèn)證，這是對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的認(rèn)證，同時(shí)通過(guò)了紐約消防局的認(rèn)證，這據(jù)說(shuō)是全球消防系統(tǒng)最嚴(yán)格的地方，目前為止只有一家，就是我們通過(guò)了消防認(rèn)證。當(dāng)然也有很多廠家送去了各種型號(hào)，有些小功率的系統(tǒng)可能也通過(guò)9540A的認(rèn)證，但是大型的兆瓦級(jí)以上的儲(chǔ)能系統(tǒng)，可能目前其他廠家?guī)缀鯖]有通過(guò)認(rèn)證的。
我們有信心在大中華區(qū)為客戶帶來(lái)很好的受益，因?yàn)镚SS®儲(chǔ)能系統(tǒng)是有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的。比如說(shuō)電池電芯是專門為儲(chǔ)能應(yīng)用而設(shè)計(jì)的?，F(xiàn)在我們有一個(gè)認(rèn)識(shí)，就是動(dòng)力電池可能不適合于儲(chǔ)能的專門應(yīng)用。我們不用動(dòng)力電池電芯；此外，對(duì)于選定的儲(chǔ)能電池型號(hào)，我們內(nèi)部會(huì)有一個(gè)嚴(yán)格的測(cè)試，有時(shí)需要花費(fèi)一年多時(shí)間對(duì)電池電芯進(jìn)行各種性能測(cè)試。還有電池模組本身有很好的保護(hù)，有很好的熱力學(xué)設(shè)計(jì)，以便于熱管理；第三個(gè)，電池機(jī)柜設(shè)計(jì)和精益制造集成，要保證電池機(jī)柜的安全性。里面有很多安全性和熱管理方面的設(shè)計(jì)。當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)一個(gè)意外，整個(gè)系統(tǒng)不行了，數(shù)據(jù)怎么辦。這個(gè)時(shí)候，儲(chǔ)能系統(tǒng)自身帶來(lái)的黑啟動(dòng)功能?？偠灾?，我們?cè)陔姎膺@方面會(huì)有五級(jí)的防護(hù)措施。我們的機(jī)柜有一個(gè)環(huán)境測(cè)試，比如說(shuō)地震，可抗八到十級(jí)的地震，能夠保證在颶風(fēng)或者地震的情況下生存下來(lái)。還有一個(gè)是，每一個(gè)模塊從電芯到模組到機(jī)柜到系統(tǒng)到最后的控制系統(tǒng)，都通過(guò)了國(guó)際認(rèn)證。
總結(jié)一下，我們是為安全而設(shè)計(jì)、為可靠性而設(shè)計(jì)，為了保證用戶在用得放心，儲(chǔ)能系統(tǒng)的每一個(gè)部分都有通過(guò)國(guó)際安全性認(rèn)證。安全機(jī)制的一個(gè)方面就是有后手、有備份計(jì)劃。比如系統(tǒng)燒了BMS不能工作了或者被短路了。BMS不能保護(hù)了怎么辦？要有備份方案。大概就是這么一個(gè)設(shè)計(jì)哲學(xué)。圖中展示的是具體的通過(guò)認(rèn)證的每一個(gè)代碼。從設(shè)計(jì)開始到每一個(gè)環(huán)節(jié)，技術(shù)認(rèn)證都是嚴(yán)格的。因?yàn)槎际卿囯姵?，總有失誤的時(shí)候，也許十年沒有火災(zāi)，但是總是潛在地會(huì)有火災(zāi)發(fā)生。萬(wàn)一火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候不至于出現(xiàn)災(zāi)難性后果。
上周周五在美國(guó)某州有一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)集裝箱燒著了。燒了一段時(shí)間后，消防員打開集裝箱門，計(jì)劃到里面撲火。據(jù)報(bào)道，有好幾位消防員受傷了，氣浪把消防員沖倒了。這可能是開門的時(shí)候，空氣進(jìn)入集裝箱里面，與里面的有機(jī)氣體混合，達(dá)到了可燃燒爆炸極限點(diǎn)。在這種情況下，我們可以做一個(gè)假設(shè)，如果采用我們的儲(chǔ)能系統(tǒng)，就不會(huì)出現(xiàn)這種情況，因?yàn)槲覀冊(cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候已經(jīng)考慮這方面的潛在危險(xiǎn)。比如在系統(tǒng)的集裝箱設(shè)計(jì)時(shí)，我們是有一個(gè)定向爆炸裝置，電池集裝箱里面發(fā)送爆炸是不會(huì)朝門的方向爆炸。這是我們剛剛通過(guò)消防裝置滅火的視頻。它從過(guò)壓、冒煙到有火光就是十幾秒時(shí)間的事情，一旦消防裝置啟動(dòng)，大約五秒鐘的時(shí)間消防系統(tǒng)啟動(dòng)后就把火撲滅了。GSS®通過(guò)嚴(yán)格的設(shè)計(jì)和制造，才能通過(guò)現(xiàn)在這個(gè)最嚴(yán)格的測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)，方才有了10年零安全事故的記錄。
最后，普星聚能股份公司提供全面的儲(chǔ)能業(yè)務(wù)服務(wù)，我們可以提供儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備、系統(tǒng)解決方案，也可以提供投資和項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)服務(wù)等等。今天就談這么多，謝謝大家！
