中國儲能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會主辦的第九屆中國國際儲能大會在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月24日下午的“國際儲能市場與政策專場”，浙江南都電源動力股份有限公司海外儲能技術(shù)總監(jiān)項海鋒在會上分享了主題報告《南都電源鉛炭及鋰電儲能》，以下為演講實錄：
項海鋒：：大家下午好！
首先，由于發(fā)電和用電不平衡，導(dǎo)致電網(wǎng)頻率不平衡，而為了提高新能源發(fā)電比重，更加要確保這個頻率的平衡，這就需要用到儲能系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)頻。
德國調(diào)頻有明確的要求，需要符合什么樣的標(biāo)準(zhǔn)，然后才能參與調(diào)頻；同時，因為頻率是隨機(jī)的，所以儲能系統(tǒng)還要保持自身的平衡，需要與EEX之間的進(jìn)行能源互動；德國調(diào)頻是一個非常穩(wěn)定也非常健全的運(yùn)行體制，德國調(diào)頻是針對歐洲大電網(wǎng)調(diào)頻的典型統(tǒng)稱，目前覆蓋到6個國家，包括德國、法國、荷蘭、比利時、奧地利等，所以是非常大一個市場；
調(diào)頻（模式）包括三種主要調(diào)頻模式，我們這邊主要做的就是一次調(diào)頻；
調(diào)頻市場，根據(jù)過往這么多年的經(jīng)驗，按市場劃分，可分成三大類：第一類，德國調(diào)頻主要覆蓋西歐幾個國家，他們的政策非常清晰，要求明確，同時收益比較穩(wěn)定。第二類，是美國英國澳洲這種國家，它的準(zhǔn)入門檻比較低但是收益又各憑本事，同時懲罰機(jī)制也是非?？量?。第三類，是其他的國家，比如中國，南都都有做項目、做方案，后面也會提到，沒有很健全政策，大家都要憑著自身的理解。
對應(yīng)的儲能調(diào)頻方案，南都主打的產(chǎn)品有兩大類，鋰電池和鉛碳電池，其中鋰電池主要是磷酸鐵鋰，LFP；這不是因為南都同時有這兩類產(chǎn)品所以才推這兩套方案，這是針對不同的調(diào)頻應(yīng)用及政策。
價格因素，大家看左圖，這是LFP與鉛炭的價格在變化，趨于接近。這是與鋰電技術(shù)發(fā)展有關(guān)，也與大宗鉛價變化有關(guān)；再看右圖，在不同的應(yīng)用條件下，從功率型到能量型，儲能系統(tǒng)放電倍率越來越低，LFP和鉛碳方案的壽命期度電成本變化趨勢如圖，彼此有高有底，基于這樣的不一樣，針對不同的應(yīng)用案例會有不同的方案。
這是南都的方案，鋰電有四種，鉛炭是一種，后面會詳細(xì)介紹。四種鋰電方案，采用相對標(biāo)準(zhǔn)化的方案，包括四款電芯，分別為0.5C, 1,0C, 2.0C和5C應(yīng)用，設(shè)計成兩款模組，三款Rack，等等標(biāo)準(zhǔn)化元素，所有這些方案會融合到一起，根據(jù)不同的市場需要，形成不同的方案，同時所有的BOP要符合相關(guān)的認(rèn)證。
這個就是南都的鉛炭方案，相對來說元素數(shù)量少一點(diǎn)，電芯有兩種，鉛炭沒有模組的。
大家都可以認(rèn)識到的、所有人都認(rèn)識到電池技術(shù)很重要，場景分析很重要，熱管理很重要，安全設(shè)計很重要。儲能系統(tǒng)要有很好的壽命，一般10年壽命以上的儲能系統(tǒng)，才能產(chǎn)生良好的收益；而電池對溫度很敏感，其實每個人都對溫度很敏感，生活在熱帶地區(qū)的人相對來說會“快”一點(diǎn)，所以制冷很重要；還有如何用它，每天有很好的休息，還是瘋狂的用它；最后就是安全。
但是南都在設(shè)計儲能方案的時候，是倒過來的，首先是安全，然后是運(yùn)行，怎么運(yùn)行？然后是如何確保延長壽命，然后再是實現(xiàn)我們想要的壽命要求，我們再看光壽命這一塊，考慮因素不止壽命這一點(diǎn)，在制冷系統(tǒng)這一塊，它的設(shè)計是從電芯開始到模組、到整個集裝箱，全部都是配套的。緊接著就是如何用它，用好它，就需要有效的監(jiān)控電池狀態(tài)，包括它的SOC、SOH，而且作為調(diào)頻應(yīng)用，這些監(jiān)控信息又直接影響系統(tǒng)運(yùn)行效果及效益；然后是安全。安全方面太多了，比如說消防跟所有的電氣要怎么聯(lián)動呢？電池的運(yùn)行控制策略怎么樣的，什么時候要安全保護(hù)，什么時候可以去運(yùn)行等，今天因為時間非常有限，下一次有機(jī)會可以深入的交流。
我們不希望出現(xiàn)這兩種情況，就是壓差很大，溫度偏差很大導(dǎo)致壽命不好，更不希望出現(xiàn)韓國這樣的情況，起火爆炸，所以其實我們做了很多的工作，你比如說在保護(hù)方面我們有六層保護(hù)，在電氣安全方面有五層。這是我們做的認(rèn)證，譬如UL9540、UL1973等，24項安全認(rèn)證，包括針對電芯、模組、電池組、BMS、儲能系統(tǒng)等，這是我們做的大量工作。同時，覆蓋了從生產(chǎn)、交付、應(yīng)用、人身安全、設(shè)備的安全，包括FTA、FMEA等等的。這些是其他的配套的認(rèn)證，我們根據(jù)不同的國家，需要有對應(yīng)認(rèn)證；
認(rèn)證它不光是一個門檻，更是驗證一個產(chǎn)品設(shè)計合理性，而第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)，相當(dāng)于我們的手、我們的眼睛，幫我們?nèi)タ疾爝@些產(chǎn)品，這里要感謝就是ETL給我們做出大量的支持。
我們這里簡單羅列一些證書，包括非常常規(guī)的UL、IEC、CE等認(rèn)證，這90分鐘防火認(rèn)證，這是其中一部分的資料。
南都的產(chǎn)品就是兩種，我簡單一筆帶過，第一個就是鉛炭技術(shù)，能夠有效克服鉛酸電池的硫酸鹽化問題，結(jié)合我們電池的設(shè)計，形成RXC這一款電池產(chǎn)品；第二個就是鋰電，采用LFP。為什么用這個呢？簡單舉例說明，這個就是Oliver晶體結(jié)構(gòu)，小原點(diǎn)在中間，就是鋰離子，不是結(jié)構(gòu)一部分；LFP電池的正、負(fù)極，就像是兩個房子，兩個房子之間的路就是電解液，而房子里面的人，就是鋰離子；充放電過程，就像是人在兩個房子之間轉(zhuǎn)移。而人并沒有去承重這個結(jié)構(gòu)，所以人離開的時候，這個結(jié)構(gòu)不會因為人的離開垮塌，所以說，LFP中，鋰離子的轉(zhuǎn)移，不會導(dǎo)致Olver晶體結(jié)構(gòu)的垮塌，這就是為什么LFP的安全性比NMC等其他鋰離子技術(shù)都要好的原因。
我再簡單介紹幾個我們正在做的一些工作，比如說這個是一個CFT的仿真，這是另外一個產(chǎn)品的仿真，還有一款鋰電的仿真，做大量這樣的仿真工作，就是說要保證我們的設(shè)計能夠確保整個BESS的運(yùn)行性能、壽命。包括這個我可以給大家簡單介紹一下，這就是一個Rack，可以看到每個模組、每個電芯的散熱情況。大家提到的熱失控。HVAC & Duct設(shè)計是其中一個重要方面，我們?nèi)绾稳ケ苊釨ESS熱失控，這里也有很多值得我們深入學(xué)習(xí)的地方。
這是一個對應(yīng)用的分析，對功能的性能的評估。第一個圖是德國電網(wǎng)頻率，右邊那個是鉛碳電池的IC回路；左下方是根據(jù)南都鉛碳電池的特性，是根據(jù)電網(wǎng)頻率進(jìn)行的測試及模擬結(jié)果，用以評估我們的系統(tǒng)該如何配置，才能夠有效地控制BESS SOC在特定范圍內(nèi)運(yùn)行，同時滿足德國調(diào)頻的要求。右下圖是德國調(diào)頻30分鐘準(zhǔn)則的測試模擬結(jié)果；
另外，綜合性的電池性能以及應(yīng)用特性論證、評估、認(rèn)證，以確定整個系統(tǒng)的性能，這樣有利于方案做到既不冗余、也不會因為設(shè)計不佳導(dǎo)致運(yùn)行性能不好。
這是在秘魯?shù)囊粋€案子，它的整個的運(yùn)行模式，我們通過這個來分析，它在每一年的時間內(nèi)，它的輸出功率、輸出頻率以及時段、分布，以此來分析我們電池在這樣的使用功率下應(yīng)該怎么配、是什么樣的運(yùn)行模式，這個就是典型的幾天的運(yùn)行工況是最惡劣的，通過模擬通過這個分析，最惡劣的運(yùn)行工況的情況，來進(jìn)一步的判斷分析佐證；
那么這個是實際的一個運(yùn)行數(shù)據(jù)，這是我們真實的站點(diǎn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，第一個圖是頻率，第二個是功率，第三個就是SOC范圍內(nèi)，沒有這個的。第三這個圖是SOC的一個曲線，這個就是結(jié)合了SOC之后的實際功率情況，最后是實際的SOC控制范圍。
過去的很多年我們做了很多大大小小的項目，比較典型的這個項目在印度，南都儲能是印度第一個儲能調(diào)頻項目，也是南都在印度的第一個項目，是用鉛炭還有鋰電做儲能調(diào)頻。
今年，2019年，我們我們正在交付一些項目，我是指不是在應(yīng)標(biāo)，而是實實在在在做交付的過程。德國調(diào)頻，總共做5個項目，已經(jīng)交付3個；德國C&I+調(diào)頻，一共12個項目，已經(jīng)做了2個，在持續(xù)交付當(dāng)中；秘魯、哥倫比亞，各1個項目；澳洲有三個項目。
這是在德國其中兩個項目，每個項目都是19.8MW/25MWh，用的是鉛炭電池，已經(jīng)投入PCR運(yùn)行，收入還可以。
這是第三個項目，已經(jīng)在開工建設(shè)；這個是上周有幸拿到德國清潔能源的一個獎項，就是DCTI，經(jīng)過的差不多大半年時間的技術(shù)資料評估，他們認(rèn)為這個項目是值得頒獎，頒了一個DCTI技術(shù)驅(qū)動獎。
這個是在南美的一個項目，就是說我們即將交付的項目，用在火力發(fā)電電站中，代替電站進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)頻，火力發(fā)電站有承擔(dān)調(diào)頻的職責(zé)，用我們的BESS去代替發(fā)電機(jī)組去做調(diào)頻的，性價比更高。
這個就是儲能在C&I側(cè)的應(yīng)用項目，同時，再看右下角這個圖，來自西門子旗下卡特瓦（音）公司的圖例，所有的C&I電站，形成一個能源互聯(lián)網(wǎng)，作為虛擬電站同步運(yùn)行，參與德國調(diào)頻服務(wù)；德國調(diào)頻要求以1MW為階梯單位，提供調(diào)頻服務(wù)，能源互聯(lián)網(wǎng)即虛擬電站的方案實現(xiàn)了C&I及調(diào)頻應(yīng)用的有效結(jié)合；
這個是南都在澳洲的項目，南澳，這個位置的項目一共有三期，現(xiàn)在開始在做交付階段了。
感謝大家，我的匯報就是這些。
