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胡娟:電力儲能標準現(xiàn)狀及下一步工作計劃

作者:《電氣技術(shù)》雜志 來源:《電氣技術(shù)》雜志 發(fā)布時間:2016-10-17 瀏覽:次

(本文根據(jù)“2016第五屆新能源發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新大會”演講PPT編輯而成)

 

一、國外儲能標準現(xiàn)狀

 

IEC儲能標準相關情況

 

IECTC120儲能技術(shù)委員會

 

2012年成立,劃分工作組時為了和TC8、TC21、TC22等工作內(nèi)容不沖突,主要負責儲能系統(tǒng)接入系統(tǒng)方面的問題,而不關注儲能設備,只是從目前備受關注、亟需制定的標準入手,開展標準制定工作。目前成立5個工作組,開展 6項標準制定工作。

IEC聯(lián)合工作組JWG82

IEEE儲能標準

 

已經(jīng)發(fā)布的儲能標準

其它組織

TUV南德意志集團發(fā)布的《新能源儲能系統(tǒng)(Renewable EnergyStorage System,以下簡稱RESS)內(nèi)部標準PPP 59034A:2014》主要覆蓋了RESS三方面的要求:系統(tǒng)的電氣安全、并網(wǎng)符合性和儲能電池的安全要求,并已據(jù)此提供認證服務。

主要國家的標準

美國:NIST將電能存儲列為智能電網(wǎng)標準制訂的優(yōu)先領域之一。

智能電網(wǎng)互操作論壇成立了分布式可再生能源、分布式發(fā)電和電能存儲(DRGS)工作組,對IEEE 1547分布式電源并網(wǎng)系列標準進行升級和補充。

日本

參與儲能國際標準組織情況

2011年至今,主持承擔IEEE P2030.3?《電力系統(tǒng)應用的電力儲備設備和系統(tǒng)的測試流程標準》:旨在設立標準化測試流程,確保所有儲能技術(shù)和應用都符合互聯(lián)要求。

2012年,參與編寫IEC 61427-2《用于新能源存儲的蓄電池與蓄電池組 –測試方法和通用要求-第二部分:并網(wǎng)應用》:該標準涉及到用于電力系統(tǒng)儲能的蓄電池及其測試方法,主要內(nèi)容包括術(shù)語和定義、通用測試條件和要求、事故響應和故障測試、性能測試、耐久性測試。

制訂該標準的目的是為了指導最終用戶能夠判斷并選擇合適的儲能電池類型、合理地操作以及在壽命結(jié)束時進行回收處理。通過針對一些特定的應用場合,用一套統(tǒng)一的測試方法來測試不同電化學體系儲能電池的優(yōu)劣,最終為用戶如何選擇儲能電池提供幫助。

參與IEC MSB SWG4納米技術(shù)發(fā)展路線圖項目工作組:該工作組旨在編制納米技術(shù)在儲能和太陽能這兩個技術(shù)領域的發(fā)展路線圖,為將來國際標準的制訂提供參考依據(jù)。中國電科院于2012年派出代表兩次赴德國參加了該工作組的工作,參與了納米技術(shù)在儲能領域的應用前景、技術(shù)發(fā)展方向及發(fā)展路線的討論。

參與編寫IEC MSB《大容量儲能技術(shù)白皮書》白皮書:分析了儲能在電力應用中的角色,介紹了各種可用的儲能技術(shù)及其特點,提出了目前和將來對儲能技術(shù)的市場需求,最后為所有儲能投資者提出了合理可行的建議。這個白皮書同時給IEC在儲能方面的工作提供市場指導。

主持編寫IEC MSB《大容量新能源接入電網(wǎng)及儲能應用》白皮書:分析了儲能在新能源接入電網(wǎng)中的作用,為大容量新能源接入電網(wǎng)和儲能在新能源接入電網(wǎng)應用提供一個全球性的視野,識別了電網(wǎng)運行者和電力生產(chǎn)者面臨的挑戰(zhàn),為解決這些困難提供了目前的和潛在的方法。

 

二、國內(nèi)標準現(xiàn)狀及需求分析

 

全國電力儲能標準委員會:2014年7月在北京召開成立大會;掛靠在中國電力科學研究院;中國電力企業(yè)聯(lián)合會歸口管理;對應的國際標準組織是TC120。

 

主要工作:1)負責組織制訂電力儲能專業(yè)標準體系表,提出電力儲能專業(yè)制訂、修訂國家標準的規(guī)劃、年度計劃和采用國際標準的建議。

 

2)組織電力儲能專業(yè)國家標準的制訂、修訂和復審工作。

 

3)負責組織電力儲能專業(yè)的國家標準的宣講、解釋、培訓,推動標準的實施。

 

4)承擔國際標準化組織相應技術(shù)委員會對口的標準化技術(shù)業(yè)務工作。

國家標準

行業(yè)標準

核心標準介紹

電化學蓄能

現(xiàn)狀:我國化學儲能的標準國家標準、工程建設國家標準、行業(yè)標準大部分處于正在制定狀態(tài),團體標準處于起步階段,企業(yè)標準基本已經(jīng)完備?;瘜W儲能的相關標準涉規(guī)劃設計類、設備及試驗類、施工及驗收類、并網(wǎng)及檢測類、運行與維護類等5個方面,對于我國化學儲能的發(fā)展起到了很好的指導和規(guī)范作用,確保了我國化學儲能全面的發(fā)展建設。目前正在制定的儲能國家標準10項,發(fā)布和制定的工程建設國家標準2項、行業(yè)標準9項、團體標準5項、企業(yè)標準10項。

 

需求分析:基礎通用類標準:《電力系統(tǒng)電化學儲能術(shù)語》、《電力系統(tǒng)電化學儲能電氣圖形及文字符號》、《電力系統(tǒng)電化學儲能調(diào)度命名規(guī)則》等標準;新型電池方面:新型電池電力儲能用技術(shù)條件和測試方法的標準等標準。

 

抽水蓄能

 

現(xiàn)狀:我國抽水蓄能電站的相關標準,涉及規(guī)劃設計、設備及試驗、運行與維護3個方面,已發(fā)布的國家標準、行業(yè)標準共計22項。

 

需求分析:基礎通用類標準:抽水蓄能電站術(shù)語》等標準;設備及試驗方面:《變速抽水蓄能機組技術(shù)條件》、《變速抽水蓄能電站AGC成組控制技術(shù)條件》、《大型抽水蓄能電站自動運行控制技術(shù)》等標準。

 

壓縮空氣蓄能

 

現(xiàn)狀:我國壓縮空氣相關的相關標準,涉及基礎通用類、設計類、設備制造類等幾個方面,但不是針對電力系統(tǒng)應用的壓縮空氣儲能,是壓縮空氣技術(shù)工業(yè)應用的一些通用標準,已發(fā)布的國家標準、行業(yè)標準共計15項。

 

需求分析:電力系統(tǒng)應用方面:《壓縮空氣儲能電站設計規(guī)范》等標準;并網(wǎng)方面:《壓縮空氣儲能電站并網(wǎng)技術(shù)條件》、《壓縮空氣儲能電站并網(wǎng)測試方法》等標準;工程建設方面:《壓縮空氣儲能電站施工及驗收規(guī)范》等標準;運行維護:

《壓縮空氣儲能電站運行維護規(guī)程》等標準。

 

氫能及燃料電池蓄能

 

現(xiàn)狀:國內(nèi)氫能及燃料電池儲能相關的技術(shù)標準,大部分歸口于全國燃料電池及液流電池標準化技術(shù)委員會,涉及基礎通用類、設備材料類、安裝類、安全環(huán)保類等4個方面。目前已發(fā)布的國家標準共計17項。

 

需求分析:設備及試驗方面:《MW級燃料電池技術(shù)條件及測試方法》、《規(guī)?;娊鈿浼夹g(shù)條件》等標準;并網(wǎng)方面:《氫儲能電站并網(wǎng)技術(shù)條件》、《氫儲能電站并網(wǎng)測試方法》等標準;工程建設方面:《氫儲能電站施工及驗收規(guī)范》等標準;運行維護:《氫儲能電站運行維護規(guī)程》等標準。

 

三、標準體系建設

國際、國外標準體系

IECTC120:由于IEC/TC120成立較晚,其工作范圍包含儲能載體及裝備技術(shù)、儲能系統(tǒng)集成技術(shù)、儲能系統(tǒng)接入(并網(wǎng))與控制技術(shù)以及儲能應用技術(shù)等,跨際多個學科領域。因此,TC120與IEC其他工作組關系相對復雜,在制定標準體系方面困難較大。目前,IECTC120已經(jīng)成立5個工作組:術(shù)語、單位參數(shù)和測試方法、規(guī)劃和安裝、環(huán)境問題、安全事項,力圖規(guī)劃其標準體系。

美國國家標準技術(shù)研究院(NIST):美國國家性質(zhì)的標準技術(shù)工作歸口管理單位是NIST,美國的全國儲能技術(shù)標委會成立于2011年,接受NIST管理。NIST將電力儲能列為智能電網(wǎng)標準制訂的優(yōu)先領域之一。美國的儲能技術(shù)標準體系框架包括通用技術(shù)要求、通用規(guī)范、術(shù)語、檢測、通訊方式、接入標準及標準協(xié)調(diào)等方面,但沒有分層次列出具體的標準。

日本電氣技術(shù)規(guī)格委員會(JESC):日本的全國儲能技術(shù)標委會成立于2011年,接受JESC管理。日本儲能技術(shù)標準目前沒有制定標準體系的計劃,目前主要根據(jù)儲能裝置生產(chǎn)與應用的需求迫切性來制定具體的技術(shù)標準。

我國儲能標準體系

全國電力儲能標委會:2015年,掛靠在中國電力科學研究院的全國電力儲能標委會承擔了國家電網(wǎng)公司科技項目《電力儲能標準體系框架及路線圖研究》,調(diào)研電力儲能標準現(xiàn)狀,分析標準的適用性和局限性,提出標準制定的需求,研究儲能技術(shù)的發(fā)展與標準的耦合關系、儲能標準界面及關聯(lián)關系,最終建立一套具有科學性、系統(tǒng)性、邏輯性、開放性的電力儲能標準體系。按照生產(chǎn)流程,將標準劃分為規(guī)劃設計類、設備試驗類、施工驗收類、并網(wǎng)檢測類和運行維護類這五大類,另加基礎通用類,共六類,涵蓋了各種形式的儲能,并將隨著儲能技術(shù)的發(fā)展不斷完善。

標準體系的構(gòu)建原則

 

科學性:客觀、正確反映技術(shù)發(fā)展水平及標準制修訂情況,是標準化也是標準體系構(gòu)建的基本原則,是使采用標準的應用系統(tǒng)和技術(shù)系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運行的根本保障。

 

系統(tǒng)性:標準體系中各個標準之間內(nèi)部聯(lián)系和區(qū)別的體現(xiàn)。制定電力儲能技術(shù)標準體系要從系統(tǒng)角度出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)的各種組織要素從多角度綜合考慮,形成有機完整的體系。

 

邏輯性:體系的邏輯層次清晰,能夠無縫銜接,以保證各標準之間的協(xié)調(diào)配合,從而發(fā)揮標準體系的綜合作用。

 

開放性:標準體系能夠及時更新、擴展、與時俱進,適應智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的需求,并始終保持一定的先進性。

 

電力儲能技術(shù)標準體系不能包羅萬象,應有特定的涵蓋范圍:儲能系統(tǒng)并網(wǎng)及應用的各個環(huán)節(jié)與過程。

 

規(guī)劃-設計-招標監(jiān)造-設備試驗檢測-工程組織-安裝施工-交接驗收-運行交易-維護檢修-報廢(注:電力儲能技術(shù)重點關注儲能裝置的外特性及其應用適用性,但其標準體系將不涉及儲能本體材料工藝及本體工藝。)

 

電力儲能標準體系表

四、下一步工作計劃

 

基礎通用類標準:參考TC 120儲能國際標準制定計劃,為了更好的規(guī)范引導儲能技術(shù)有序健康發(fā)展,急需開展基礎通用類標準的制定。國家標準《電力系統(tǒng)電化學儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件》已完成送審稿審查,預計將于2017年底前發(fā)布實施,2017-2020年,建議完成國標《儲能系統(tǒng)設備及系統(tǒng)-術(shù)語》的編制工作。

 

規(guī)劃設計類標準:為了MW級儲能系統(tǒng)的示范運行規(guī)范有序進行,參照國際標準編制計劃,為了完善我國設計規(guī)劃類標準的缺失狀態(tài),其他儲能類標準也應在2017-2020年間開展《儲能系統(tǒng)設計規(guī)范》、《儲能系統(tǒng)規(guī)劃》等規(guī)劃類標準的制定。

 

設備及試驗類標準:建議在2020年前完成進行中的設備標準報批發(fā)布工作。同時為了更好的規(guī)范儲能用核心設備,應積極完善缺失的設備類標準的制定。建議在未來幾年間開展國家標準《電化學儲能電站鉛酸電池技術(shù)要求》、《電化學儲能電站液流電池技術(shù)要求》、《電化學儲能電站鈉硫電池技術(shù)要求》等設備系列標準的制定工作。

 

并網(wǎng)及檢測類標準:為了與儲能技術(shù)發(fā)展的成熟度相匹配,且更好地規(guī)范引導儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行,應于2017年完成這兩項標準的發(fā)布,隨著大規(guī)模儲能技術(shù)的快速發(fā)展,當技術(shù)的成熟度超過標準的指導范圍,應及時對并網(wǎng)系列標準進行修訂。特別強調(diào)安全檢測。

 

施工及驗收類標準:按已有的發(fā)展規(guī)劃,儲能系統(tǒng)將于2020年左右開始進入檢修序列,因此建議從2018-2020年開始檢修系列的標準制定,如《儲能電站檢修規(guī)程》、《儲能電站電池系統(tǒng)檢修規(guī)程》等。到2020年,大規(guī)模儲能示范工程技術(shù)已經(jīng)成熟,因此在2020-2030年間,也應當對運維系列標準依據(jù)技術(shù)成熟度及時進行修訂完善。

 

運行與維護類標準:按已有的發(fā)展規(guī)劃,儲能系統(tǒng)將于2020年左右開始進入檢修序列,因此建議從2018-2020年開始檢修系列的標準制定,如《儲能電站檢修規(guī)程》、《儲能電站電池系統(tǒng)檢修規(guī)程》等。到2020年,大規(guī)模儲能示范工程技術(shù)已經(jīng)成熟,因此在2020-2030年間,也應當對運維系列標準依據(jù)技術(shù)成熟度及時進行修訂完善。

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關鍵字:儲能 標準 電力系統(tǒng)

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