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“儲能電站與技術(shù)應(yīng)用（一）”專場，深圳市盛弘電氣股份有限公司儲能微網(wǎng)事業(yè)部總經(jīng)理范小波在會上分享了主題報告《下一代儲能電氣系統(tǒng)發(fā)展方向分析》，以下為演講實錄：
范小波：大家下午好！我今天演講的主題是“下一代儲能電氣系統(tǒng)發(fā)展方向分析”，主要是除了電芯以外的儲能電氣系統(tǒng)發(fā)展方向，因為電芯是比較獨立的學(xué)科。
過去7—8年的時間，可以說是整個儲能行業(yè)的近代史，我也有幸參與了整個近代史的全程。我把過去7—8年的儲能發(fā)展大概分成了四個階段：第一，2012年以前，整個儲能基本上都是處于科研的狀態(tài)，基本上是沒有市場可言的。第二，2013—2016年，在電網(wǎng)公司以及國家科技項目的帶動下，整個儲能市場進(jìn)入到科研加上小型示范的階段，這個時候我們做了很多產(chǎn)品。第三，2017—2018年，儲能市場進(jìn)入到了一個真正的示范項目的階段，這個時候市場已經(jīng)開始初步具備商業(yè)價值。第四，2018年到現(xiàn)在，整個儲能市場，尤其是中國的儲能市場在去年電網(wǎng)公司的帶動下進(jìn)入到大規(guī)模的示范發(fā)展階段，中國的累計裝機(jī)容量也進(jìn)入到了1GW的階段。這是儲能市場的發(fā)展，而且在快速的往下走。
我們看一下產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展如何呢？我們認(rèn)為過去的三個階段，產(chǎn)品和技術(shù)更多的是為了配合市場的示范，只是在做理論上的一個功能上的實現(xiàn)，但是比較少去關(guān)注商業(yè)化，比較少去關(guān)注太多工程的東西。隨著最近第四個階段儲能市場的發(fā)展我們發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品和技術(shù)層面是有一些短板的，反而是限制了現(xiàn)代儲能市場的發(fā)展。所以我今天就拋磚引玉，和大家一起來去探討一下未來或者下一代儲能電氣系統(tǒng)該朝什么方向去走，然后去適應(yīng)我們現(xiàn)在需要盡快商業(yè)化的儲能市場發(fā)展的需求。
從產(chǎn)品層面來看，目前是存在著很多短板和痛點的，包括了效率的問題，效率低、成本高，還有系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，這些因素直接造成了投資回報率較低，尤其是用戶側(cè)的儲能上面，投資回報價值更差。
而系統(tǒng)集成層面是比較初期的，我覺得現(xiàn)在系統(tǒng)集成層面做的是良莠不齊的，因為更多的是做一些簡單的各個單元要素的堆砌，實現(xiàn)了基本功能，這就是我們現(xiàn)在整個儲能行業(yè)的現(xiàn)狀，所以帶來了很多穩(wěn)定性的問題甚至安全性的問題，可靠性的問題，性能更不用講了。
除此之外還有其他的問題，除了大規(guī)模的離網(wǎng)并機(jī)的問題還有虛擬同步機(jī)，到底對電網(wǎng)是怎么樣的，很多在試、在看，包括梯次利用的問題，包括儲能能源的數(shù)據(jù)安全的問題等等，這些事情都已經(jīng)現(xiàn)在開始逐漸的和我們當(dāng)前的快速發(fā)展的市場出現(xiàn)了不匹配，產(chǎn)品和技術(shù)層面我們盡快的去研究未來該怎么走。接下來和大家一起分享幾點我們的思考。
剛才講整個儲能系統(tǒng)由大概幾部分構(gòu)成的，我們下面重點討論除了電芯以外電氣系統(tǒng)部分未來的幾點思路：
第一、儲能逆變器PCS，PCS的未來發(fā)展我們起個名字叫“定向高效率的儲能逆變器”，什么叫定向高效率呢？是比照之前我們做光伏逆變器或者做變頻做的事情，以前的光伏逆變器我們宣稱的效率基本上是最大的效率，無論是99%也好，還是UPS的96%也好。而到了儲能以后更多的是能量效率，峰值效率意義不大了。下方左圖可以看出來，1兆瓦的儲能系統(tǒng)，逆變器損耗的占比是很大的，未來的儲能逆變器朝著定向高效率，滿載效率一定要高，以后PCS可能就是滿載效率，二是空載損耗降到足夠低，才能使系統(tǒng)運行綜合的能量效率最高。采用的技術(shù)，未來會采取新的電路拓?fù)浜托碌钠骷蓟?，也在探討一些用戶?cè)的儲能項目上把變壓器去掉，綜合提升一個定向的效率，這是未來PCS的一個發(fā)展方向。
第二、針對電池大規(guī)模的成組利用的問題，現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)爭論也比較多，包括剛才精石、智光都講的一個問題，電池全部并在一起，由于它時間長了以后不一致性問題，會存在一些環(huán)流的問題、沖擊的問題等等，所以未來解決這個問題的方向、可能性思路可能采用多支路的儲能逆變器，也叫組串集中式或者其他的模式，這種模式的好處可以對每個電池的支路單獨的去控制，減少了這個電池的不一致性造成的對系統(tǒng)的一些影響，也進(jìn)一步提升了整個系統(tǒng)的性能、減少損耗。同時，這個逆變器在交流側(cè)又體現(xiàn)出整體集中式的特性，對電網(wǎng)是友好的，對整個系統(tǒng)的調(diào)度和控制來講又是集中式的逆變器。
第三、出于對成本、效率和大容量儲能系統(tǒng)的考慮，我們認(rèn)為下一步這種直流高壓化的儲能系統(tǒng)會是一個方向，電池的電壓會朝著1300V左右去走，這樣帶來的好處就是，整個交直流側(cè)的線纜全部都電流變小了、線纜的成本變低了、損耗降低了。因為電壓高了，系統(tǒng)容量容易做大，所以應(yīng)對大規(guī)模儲能系統(tǒng)的時候這種會比較有優(yōu)勢，所以帶來的未來下一代的產(chǎn)品發(fā)展可能就是高壓的儲能變流器1300V的系統(tǒng)，我們現(xiàn)在有在推廣，還有高壓的BMS，以及高壓電氣柜等等，未來直流高壓化會是一個下一步發(fā)展的趨勢。
第四、剛剛講到系統(tǒng)集成這塊，我們最詬病的兩點就是效率低以及可靠性差。未來的系統(tǒng)集成會朝著哪個方向走、會怎么做呢？我認(rèn)為主要以下三點：一，可能就是要綜合的專業(yè)學(xué)科的人做系統(tǒng)集成，我們講的系統(tǒng)集成更多的是堆砌，未來希望是既懂電池、又懂電氣、又懂控制的人來做系統(tǒng)集成，才能做的完善和好。二，下一步的發(fā)展方向，我認(rèn)為可能是BMS、Pack和散熱會做到深度的融合，這個融合可以減少各個部件的連接或者他們之間交互的盲區(qū)地帶帶來的系統(tǒng)不穩(wěn)定性和系統(tǒng)的損耗加大。三，整個儲能系統(tǒng)要做到真正的健康的可觀、可測、可控，類似于周教授剛才講的，這個電芯要真正關(guān)注到每個個體的情況，而不是籠統(tǒng)的去做，每個環(huán)節(jié)，包括消防的聯(lián)動系統(tǒng)、PCS的系統(tǒng)，都能夠真正的完全受控，這樣子從整個系統(tǒng)設(shè)計上解決了這種除了材料本身以外的可靠性問題。
第五、最近我們講的整個行業(yè)比較熱議的儲能系統(tǒng)的消防安全問題，消防安全這塊，從電池材料這兒我不專業(yè)，因此不發(fā)表評論。僅僅從應(yīng)用角度來看，我認(rèn)為消防的關(guān)鍵還是在于防，接下來才是消。所謂防，就是把系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的監(jiān)測、健康的診斷，要做到極早期的預(yù)警。最后如果真的這種情況下還出現(xiàn)了火災(zāi)的隱患，對于消這塊，水消防可能會是未來的一個發(fā)展方向，現(xiàn)在國內(nèi)的一些機(jī)構(gòu)、國外都在研究。不管什么樣的消防，我覺得最后消的時候不要考慮還要保障剩余的電池好不好了，因為燒了整個系統(tǒng)就全部干掉就算了。
第六、系統(tǒng)應(yīng)用層面，除了大規(guī)模的儲能系統(tǒng)應(yīng)用以外，分布式的、分散式的儲能系統(tǒng)可能也是未來的一個發(fā)展方向，我們在分布式、分散式的系統(tǒng)有一個好處，具備這種即插即用的系統(tǒng)容量比較小，靈活配置，消防壓力也小，具備這些優(yōu)點，所以分布式的控制在未來加上分布式的儲能系統(tǒng)布置，加上未來的安全的通信控制技術(shù)，可以把大量的小型的分布式系統(tǒng)虛擬起來，形成真正的虛擬儲能系統(tǒng)、虛擬電廠，可以參與到這個系統(tǒng)的需量管理和電力現(xiàn)貨交易當(dāng)中去，形成新的交易模式。下面這個圖就是我們在美國和荷蘭做的真實的分布式系統(tǒng)的案例。
第七、針對分布式系統(tǒng)它的控制模式上未來是去中心化的控制模式會是一個發(fā)展方向，現(xiàn)在對于微網(wǎng)系統(tǒng)，集中式的控制方式，它的控制器可靠性要求非常高，所以造成了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性很差，未來去中心化的控制方式就不依賴于任何一個節(jié)點，光、儲或者電網(wǎng)的任何一個節(jié)點出現(xiàn)故障整個系統(tǒng)還能穩(wěn)定健康的運行，這是一個未來的方向。當(dāng)然還有更多方面，時間原因我不在這里進(jìn)行展開。
最后簡單看一下盛弘電氣的產(chǎn)品優(yōu)勢和案例介紹。
盛弘電氣是2012年開始，是國內(nèi)最早的做儲能逆變器的廠家之一，我們有多項底層技術(shù)支撐，我們也布局了海外市場，大部分產(chǎn)品是有UL和TUV認(rèn)證的，在此基礎(chǔ)上支撐了我們從整個電氣系統(tǒng)的集成解決方案和全系統(tǒng)的集成解決方案，從60千瓦時到2兆瓦時，還有針對離網(wǎng)的應(yīng)用，我們的微電網(wǎng)系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)。盛弘技術(shù)上一直是站在未來2年時間回過頭來看今天，提前布局相應(yīng)的產(chǎn)品和技術(shù)，去滿足下一代真正的市場需求。
目前在全球26個國家有350個以上的項目運行，這些都是實際的項目運行案例的地點。電網(wǎng)側(cè)我們有超過40兆瓦以上的項目運行，主要是500、600K的機(jī)器，去年河南電網(wǎng)、南網(wǎng)等在應(yīng)用。用戶側(cè)的分布式系統(tǒng)，我們在30K的系統(tǒng)出貨超過1000套，主要在北美、南美、歐洲的一些國家在運行。用戶側(cè)的工商業(yè)這塊，總共裝機(jī)容量超過30兆瓦，這塊主要是50K—250K的功率，主要是在國外使用，用于需量管理和電力交易，它的經(jīng)濟(jì)價值比較好，有的項目大概3年收回成本。最后這塊針對無電地區(qū)和弱電地區(qū)，現(xiàn)在有200套以上的微網(wǎng)電網(wǎng)在運行，主要是光、儲一體機(jī)，主要是緬甸、泰國、日本、非洲等一些國家。
我始終認(rèn)為產(chǎn)品、技術(shù)和市場是一個螺旋式上升的過程，現(xiàn)在我認(rèn)為市場已經(jīng)走在相對快一點的前面，我們的產(chǎn)品和技術(shù)有一點點滯后或者影響到他們，所以我今天就是拋磚引玉，有些東西可能講的不夠徹底、也不夠準(zhǔn)確，希望大家可以打我電話或者加我微信，下來一起深入的去交流。謝謝大家！
