8月22-24日，由國家電投&融和元儲、新型儲能產業聯盟、風光儲百人會、中國風光儲網等單位聯合主辦的2022中國國際光儲充產業大會（簡稱：金磚光儲充論壇）在常州香格里拉大酒店圓滿閉幕。本屆大會設置“論壇峰會+展示臺展示”，既有企業細致入微的分析，也有行業專家為市場發展提出的設想與方案，助力落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰略目標要求，積極助力構建“雙循環”新發展格局。
 

 

中國三峽新能源（集團）股份有限公司山東分公司副總經理汝會通出席論壇并發表主題演講——《電化學獨立儲能電站運行安全思考》 。

 

 

謝謝大家參與這個會議，講個笑話活躍一下氣氛。爸爸給兒子講故事，說：從前有一個青蛙，兒子說，我想聽科幻的。爸爸說，從前在太空里有一個青蛙。兒子說，有沒有限制級的？爸爸說，別讓你媽媽聽見，從前有一只沒有穿衣服的青蛙。笑話有點冷，外面很熱，正好中和一下，開始我們的講解。

 

我今天主要以我們三峽能源的慶云儲能電站為例，給大家介紹一下獨立儲能電站，尤其是電化學儲能電站運行安全方面的思考。

 

三峽慶云三峽慶云儲能電站位于山東省德州市慶云縣，是山東省首批儲能示范項目之一，項目一期100兆瓦/200兆瓦時項目已于去年年底投產發電，總投資約4億元。二期200兆瓦/400兆瓦時也已列入山東省第二批儲能示范項目名錄。建成后300兆瓦/600兆瓦時獨立電站，將成為國內目前規模最大的電網側共享儲能電站。

 

項目的建設從2021年5月份備案，10月份開工建設，大家都知道去年整個北方雨水很多，10月份基本沒怎么干活，真正開始干就是11月份，到年底就建成并網，速度還是很快。

 

獨立儲能電站的規模構成基本上跟剛才幾位專家講的差不多，主要是3S系統，BMS、PCS、EMS，這是主要的系統。還有一些輔助支撐系統，再加上匯流升壓系統，主要由這幾部分組成。

 

項目今年1月27日正式投運，在春節期間參與了山東省削峰填谷保供的任務，為慶云人民過上歡樂祥和的春節做出了電力人的貢獻。期間基本做到每日一充一放，充放電的深度是0-100%，我們用的是寧德時代的電池，系統控制還是不錯的，可以做到100%的放電。運行以來，整個綜合運行效率是86.12%，在山東省首批5個獨立儲能電站里面，我們的數據還是比較好看的。

 

我們這個項目作為山東省“源、網、荷、儲”智能友好互動系統的重要資源，在電網調頻、調峰這方面，發揮了重要作用。調頻和黑啟動都是我們電站本身可以實現的，但是目前市場不需要，我們目前只實現了調峰的作用，也可以做到毫秒級的快速響應。

 

為什么在慶云縣建這個儲能電站呢？因為慶云的電網構架特別有意思，它基本上沒有火電，基本全部是新能源，新能源的發電量理論上已經超過了它全縣域的社會用電量。所以說，它特別缺這么一個儲能的電站作為一個中間的轉換。我們這個電站建成之后，它就可以對外宣稱說，“建成了山東省第一個全縣域純綠色電網的一個體系”。我們這個“故事”講出來之后，也得到了上上下下各方面的高度認可。

 

我們這個項目的特點有幾點。

 

第一，采用了液冷儲能熱管理技術。

 

現在來講，液冷基本上已經成為行業標配，以前大部分還是采用風冷的技術。

 

第二，采用非步入式全球最先進的1500V液冷集成方案。

 

非步入式的也就是把集裝箱大門開開以后，人不進去，檢修在外面進行，以前的設計方案是在集裝箱里面留一個檢修通道，人要走進去，現在電池是背靠背地布置，省出了檢修通道，提高了電能密度，再一個確實是安全各方面都得到了保證。整個利用效率還是比較高的。

 

第三，采用全氟己酮作為滅火劑。

 

以前的儲能電站，包括電池間大都采用七氟丙烷作為滅火劑，全氟己酮這個技術應用以后，大家普遍采用這個東西，它的滅火性比較好，環境友好突出，缺點就是貴。

 

儲能電站另外還有幾個特點， 

 

 第一，建設周期短。兩到三個月就形成產能，剛才大家看我們電站建設的橫道圖，也就是這么一個時間。

 

第二，模塊化、單元化設計。在發生熱失控的時候，可以將損失限制在單個單元。

 

 第三，工廠化流程化作業。電池集裝箱、PCS集裝箱全部都是在工廠里面安裝完成，現場僅僅是做一些土建基礎，還有就是吊裝、簡單的插接線，施工效率、施工質量、安全性都得到了很大保證。

 

第四，系統集成性高，數字化程度高。電化學儲能電站發電是以化學反應的形式展現的，不像傳統發電有機械傳動部分，所以它不直觀，基本上都是以數據的形式出現，這就是整個電站的特點。

 

運行情況，我們作為第一批獨立儲能示范項目，電站今年3月份就開始進入現貨市場，這個也是全國首批。

 

我們參與現貨市場主要的操作模式是，在前一天12點之前通過山東省電力交易平臺申報第二天的96個點的自調度曲線，在滿足電網安全運行和新能源優先消納的條件下優先出清，并接受現貨市場價格。

 

電站目前主要收益來自三個方面：

 

（1）現貨市場博價差。這個風險還是比較大，需要一個專業的團隊做支撐，甚至還需要一些輔助的系統，像上午融和元儲的施總講的他們那套系統，就可以給我們提供很好的充電時段和放電時段的參考。

 

（2）容量市場獲補償。容量電價在山東省用戶側用電，每用一度電要交9分9厘1的容量電價，收上來的錢再統一進行調配，只要你參與了這個容量市場，都會得到一定的補償。獨立儲能電站目前在這方面還可以得到一些補償，最初3月份的時候，系數是1，整個還是比較好，到后來就不停地調整，這塊受政策的影響性很大。

 

（3）租賃市場賺租金。目前市場的活躍度有待提高，主要的原因雖然是有政府強配的政策要求，但是以前批的一些電站，該配的也都配了，今年整個新能源的市場又不是很活躍，上半年基本就沒怎么開工，等下半年新能源市場統一開起來之后，我個人的判斷，租賃市場還是可以做的。因為從現在我們算帳來看，如果沒有租賃市場，整個獨立儲能沒法做，必須要靠租賃收益來沖減成本。

 

談談電站的運行安全管理，我們電站到現在執行的還是輪班倒休，24小時值守的模式，人工監測和計算機監測相結合。遠期我們看看能不能再上一些手段，對于一些數據進行深度分析，找出它的規律，看能不能做到“少人值班”，現在還是不行。為什么是24小時？因為有時候要晚上充電。

 

在自調度的模式下，電站的運行組織框架應做到前方、后方聯動，集控中心統一調度，前方運行人員負責執行落實，后方營銷人員提供充放電策略。現場團隊僅僅是參與現場管理，不再是運維核心。這和其他的新能源電站有很大的區別。

 

對現場運行人員提出了很高要求，首先它要熟悉整個系統設計，要了解電站模塊化、單元化的設計特點，要了解器件選型的安全管理思路，熟練掌握消防方案、保護與失效對策，知曉通訊系統設計原理。還要熟悉材料特點；另外還要熟悉儲能規范。

 

最主要的是要加強溫度的監測，目前電站的安全從設計到整個運行，都是以溫度控制作為要點。

 

還要加強數據分析，從現在這個情況來看，數據分析這塊還需要做大量的工作，100兆瓦的電站它的數據量就達到70萬多組數據，這么多的數據你要靠人工去監測，基本做不到，主要靠系統的自動監測與報警。

 

最后談幾點思考，第一，電池熱失控仍然是懸在電化學儲能電站頭頂上的達摩克利斯劍。這里面有幾點：

 

（1）電池熱失控監測技術滯后，目前的溫度監測是基于熱失控已經發生。電化學反應是不可逆的，不像一些物理反應可以進行物理阻斷、物理隔絕。

 

（2）電池管理技術不夠精準。

 

（3）消防系統不能有效阻斷電池熱失控。現有的消防系統并不能阻止電池火災復燃爆炸，氣體等化學滅火劑不能抑制電池復燃。現有的火災報警系統是基于熱失控已經發生。這點大家要特別注意，就是如何識別熱失控的早期特征并加以防范，需要業界共同努力。

 

第二，儲能建設標準缺失。電化學儲能電站的設計、建設標準不全，導致消防系統遲遲得不到驗收，影響電站的總體質量驗收進度。

 

第三，電池管理系統數據管理粗放。應加強電池健康狀態監測系統開發，由事后消防改為事前控制，提高安全性，同時可以使電池更換的時間測算更科學更精準。

 

第四，電池模組如何快速取出需要特別關注。一個電池模組重三百多公斤，未來可能還會更重，電池模組采用貨架式擺放，要取出勢必用到吊車叉車等機械，目前看基本不可能實現。如有單個電池模組發生熱失控，如何將其快速隔離或取出，避免禍及其他模組，是儲能電站運行中亟待解決的問題。