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张继佳:引领储能技术 创新应用模式

   日期:2017-10-16     来源:中国储能网     浏览:905    评论:0    
核心提示:10月12-13日,第五届储能技术在分布式能源与微电网中应用高层研讨会在深圳顺利召开,来自行业协会、科研院所、知名企业的代表超
10月12-13日,第五届储能技术在分布式能源与微电网中应用高层研讨会在深圳顺利召开,来自行业协会、科研院所、知名企业的代表超过300名嘉宾到场参会。会议由中国化学与物理电源行业协会、全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会联合主办。中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、中国储能网承办。山东圣阳电源股份有限公司总经理助理张继佳,在会上以“引领储能技术 创新应用模式”为题做了精彩演讲。

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演讲全文如下:

各位领导、各位专家、各位嘉宾、各位同仁,大家上午好!很荣幸今天能有机会和大家共同交流我们圣阳电源在储能技术研究和创新应用模式上做的具体工作,共同分享我们的实践经验。整体演讲分为四个部分:一是企业简介。二是先进储能技术。三是创新储能应用模式的介绍。昨天发了储能技术与产业发展指导意见,从指导意见看来,从点上看要聚焦具体的应用场景,找出具体的发展方式;从面上看要聚焦下一步电改,针对电力市场的启动,从电力的商品属性上探求储能的具体经济价值。四是介绍我们的典型应用案例。

第一部分,企业介绍。

圣阳电源成立于1991年,位于山东曲阜—孔子故里。2011年5月在深交所中小板上市,股票代码002580。公司专业从事通信备用电源、电力备用电源、新能源储能电源、动力电源、新能源集成系统的设计、开发和经营。公司有CNAS实验室、院士工作站、博士后工作站,也是同业首家中国出口质量安全示范企业。公司拥有一支由院士、教授、博士、工程师组成的专业研发团队。

圣阳电源的产品有两大部分:一是化学电源储能产品,主要涵盖新型化学电源、锂离子电池、铅酸电池,铅酸电池其中包括了大容量长寿命的FCP铅炭电池和小容量长寿命的DCS铅炭电池。二是电源系统解决方案,包括电池管理系统、小型电源系统和储能电站系统。公司市场体系、研发体系、整体构架都是面向全球的,出口市场占整个公司总收入的20%以上。

第二部分,先进储能技术。

这里面主要讲我们的FCP铅炭电池、锂电池、小容量的DCS铅炭电池的先进性和系统集成技术的优势,好的产品要有好的系统集成方案来实现,要靠好的储能集成经验来推广。

FCP铅炭电池,引进日本古河技术,超长循环寿命,70%DOD,循环次数超过4200次;采用领先的铅炭技术,改善充电接受能力,减少负极硫酸盐化,更适合部分荷电状态(PSoC)条件下使用,部分荷电状态应用的典型代表就是光储应用。先进的制造技术和严格的制造工艺,保证产品的一致性和可靠性。模块化设计和安装方式,结构紧凑,节省安装面积,安装简易,便于维护。目前FCP铅炭电池有两个规格,2V500Ah和2V1000Ah。大家看到的蓝色曲线是FCP铅炭电池(见PPT),下面两条曲线是普通AGM铅酸电池,铅炭电池循环性能对比普通铅酸电池提升是数倍级的。实验结果表明,FCP电池早期70%DOD循环试验达到4200次,最新的试验做到了4400次,如果每天一个循环,达到了10年的水平。我们将FCP铅炭电池集成到集装箱里,这是40尺的标箱,我们排布了1.152MWh的电池。基于FCP电池的卓越循环性能和我们成熟的集成经验,我们推出了标准化的储能单元,有40尺两款,20尺两款,30尺一款,根据客户不同需要,可以自由选择是否将PCS集成于集装箱内。40尺高箱储能单元分为1.296MWh和1.152MWh两类产品,可以根据用户具体要求来进行配置。

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圣阳锂电起步于2009年,我们主要定位在储能市场和备用市场。产品涵盖磷酸铁锂和三元锂,磷酸铁锂的大圆柱,成本低、一致性好、能量密度高、循环寿命长, 80%DoD可达4500次,3C持续放电,最高放电倍率可达5C,PACK简便,大容量电芯可降低模组组装成本,以及电池管理系统成本。下面是图例(见PPT)。

这是基于小容量DCS铅炭电池自主研发的户用储能产品—光储一体机,DCS铅炭电池70%DOD,循环寿命3000次,性能卓越、电压等级高、适合小容量储能场景应用,光伏一体机,白色家电属性,可以适用离网,也可以并网使用,可以直接结合光伏使用,也可以直接接入市电。光储一体机适用于几度电、十几度电的户用储能系统,同时也适用于几十度电、百度电的工商业储能系统。

圣阳电源系统集成有很多创新性优势,模块化结构设计、方便容量扩展;创新性的温控策略,实现夜间零能耗温控,保障系统效率;一体化集成设计,蓄电池组、PCS、BMS、配电柜、温控系统、消防报警系统、动环监控系统等设备有机的集成到一个标准集装箱预装房中;优异的环境适应性,防护等级IP54,优异的密封性及耐腐蚀性,耐高寒、高海拔、高盐、高湿,可迅速应用于各种场景;多种运行模式,离并网自动无缝切换;高安全性,箱内拥有独立的供电系统、温度控制系统、隔热系统、阻燃系统、火灾报警系统、电气联锁系统、应急系统、消防系统等自动控制和安全保障系统。我们成功实施了大规模混合储能系统的EPC和大型微电网项目的建设,这个是光储柴的微电网构架拓补图。锂电池储能系统,现在主要配置到对功率特性要求高的场景,我们在一些微电网系统里面用锂电池做V/F源,用容量性的铅炭电池做P/Q源,混合储能效果更好。模块化的锂电池储能系统,安装简易,可以自主扩容,在国外比较多见。

第三部分,创新应用模式。

我们在后备电源领域和新能源领域做了储能技术的应用模式创新,目前来看效果还不错,这节的同步会讲到储能技术商业模式的创新。

后备电源领域储能技术应用其一,我们研发的高温电池应用于通讯基站,在通讯基站我们发现空调占50%的能耗,我们的高温电池适用的温度范围是-20~75度,基站空调温度提高到35度(正常是25度),空调能耗降低88%,年综合节能率达23% !我们这款产品方案进入了工业领域电力需求侧管理产品(技术)参考目录(2017)!

后备电源领域储能技术应用其二,备用电池储能化应用。备用电池基本上是浮充使用的,偶尔才循环使用。我们将备用电池进行储能化应用,让它每天都进行循环,按照峰、谷、平三段式进行充放电循环,错峰用电,产生经济效益。我们有自己研发的能效管理系统,一个集控平台,能对储能系统进行集中监控。

后备电源领域储能技术应用其三,应用我们的高功率电池,做IDC数据中心的节能应用。高功率电池由于功率特性优异,可以减少电池配置,一方面节约投资成本,另一方面电池耗电量也小,节约能源。与普通铅酸电池相比,功率特性提高29%,电池承重节省8%。

新能源领域储能技术应用内容比较多,圣阳电源储能系统在户用、一般工商业、大工业、微电网、局域网、变电站、通信基站等领域均进行了推广应用,效果显著,获得用户一致好评。很多领域都有储能的用武之地,关键是要从实际应用场景客观需求出发,设计配置高契合度的储能系统,充分挖掘储能系统在不同应用场景的经济价值。整个发电侧、电网侧、用户侧,储能都有它相关的应用场景,我们圣阳公司做了一个集控云平台,能够对所建设的储能项目进行集中监控、大数据分析、统一调度、远程控制,实现了远程智能运维、无人值守,对推动储能规模化发展具有重要意义。

BOT是我们创新的商业模式,BOT简单说就是投资、运营、转让的商业模式,通过与客户签订EMC合同,提供节能方案、用电分析、项目设计、项目投资、设备采购、工程施工、设备安装、运行服务,保证项目按照节能服务模式良好运行,给客户增加节能收益。可以与第三方融资租赁公司签订整体项目销售合同,提供储能系统全寿命期内的运营保障,从而实现创生项目、销售项目的商业化模式。

储能技术或者储能技术应用大家都了解,重要意义不言而喻,发展前景非常广阔,但是经济性是一个门槛,现在单纯从峰谷电价差收益来看,这是2.4MWh储能系统的举例(见PPT),按照江苏最新的大工业电价差0.7558元来看,内部收益率才6点几,投资回收期8年多,收益不是很好,但是做这样的项目已经不赔钱了,在此基础上我们再挖掘其它的价值,比如应急备电服务,需量电费管理,需求侧响应、辅助服务、减缓电力投资等,拓展储能价值的体现空间。就目前来看,在某些地区储能已经可以商用推广。这是北京的一般工商业电价差1.01元的案例测算,看起来内部收益率和投资回收期好很多。

第四部分,典型应用案例。

在不同应用领域,不同的应用场景下,我们公司做了哪些事,效果怎么样。

户用系统方面,我们实施了西藏阿里地区500W户用系统项目,储能总容量为15.95MWh,这是首批无电地区电力建设项目,为藏族同胞提供清洁能源,极大的改善了藏族同胞的生活。

应急储能方面,比如机场,储能系统替代了原有的柴油供电,降低了用电成本,实现了客机的清洁用电,减少了柴油供电带来的噪音。

独立离网电站方面,这是青海省治多县立新乡60kW离网光伏电站项目,配置了880KWh的储能,通过该项目的实施,解决了当地乡镇长期无电的问题,极大地改善了藏区同胞的生产生活质量,是十二五国家解决无电地区用电问题的重点示范应用项目,类似项目我们做了很多。

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光储柴微电网方面,这是瑞安市北麂岛光伏储能发电项目。本项目为光储柴发电系统,原岛上建设有900kW柴油机发电系统,规划建设包括1274KWp光伏、5.8MWh铅电池储能系统和0.8MWh锂电池储能系统。系统运行时光储系统与柴油机发电系统配合使用,为全岛提供稳定电源。项目的建设大大减少了柴油发电,对实现离网光伏发电在我国海岛地区的即发即用、就近消纳和高效利用模式,具有良好的示范作用和指导意义。

多能互补系统方面,这是中科院电工所高密度多接入点建筑光伏系统并网与配电网协调关键技术电站。为解决分布式光伏发电接入配电网后,对电网产生电压分布失衡等电能质量问题,由中科院电工所牵头,中国电力科学研究院、天津大学、上海电力学院等国内多家科研机构和优秀企业,共同研发完成,是国家重点的863课题项目。

多端融合+交直流混合系统方面,这是高密度分布式能源接入交直流混合微电网上虞项目。浙江电网与浙江大学等单位联合实施的,以现有厂区光伏电站为主,配置适当容量的风力发电系统和储能系统,建立并网型低压交直流混合微电网混联结构。国家863课题项目,将为高密度可再生能源接入的低压交直流混合微电网提供系统解决方案、积累工作经验、制定技术标准,为可再生能源高密度接入和高效利用探索新的模式。

大型局域网供电系统方面,大家看到刘勇秘书长的演讲里面也有这个图片,这是去年年底11、12月份,我们参与实施的西藏尼玛县可再生能源局域网工程,一期工程为:10MWp的光伏电站,10MW储能电源双向逆变器、6MWh锂电池组、26.928MWh铅炭电池组、柴油发电机以及尼玛县城配电网系统!这是目前世界上海拔最高、规模最大的局域网项目,通过该项目的实施,尼玛县人均用电量从2015年的18kWh提升到600kWh,极大改善了藏族同胞的生活。

BOT商业模式创新,无锡蠡园开发区铅炭储能项目。无锡蠡园开发区配电网是受蠡园开发区管委会下属电管所管理,开发区内有6大工业园区,年用电量约6000万度,目前一期项目中的20MWh验证部分正在实施。提供储能+备电服务;用于削峰填谷,同时保障重要负荷不断电;也可参与需求侧响应,获取辅助收益,平抑负荷,改善电能质量,提升电力系统能效利用率。年错峰用电量约为476万kWh,年节约电费约319.6万元。

圣阳电源必将秉承一体(系统集成)两翼(铅炭电池、锂离子电池)的产业布局,以及新能源、新技术、国际化、跨边界的发展战略,攻坚克难,拼搏进取。

每次和大家交流分享都要说的一句话,这是发自内心的,也是趋势必然。新能源领域、储能领域是战略新兴产业,市场规模巨大、容纳多元合作,客观需要大平台运作、大资金支撑,圣阳愿开放链接资源、协同共赢发展,勇作“清洁低碳、安全高效”能源革命的践行者。希望与大家开放合作,共赢未来。下面是我的电话,欢迎大家随时指导、交流。谢谢大家! 
 
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