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南都电源产品部总监项海峰:功率型锂电池在储能调频中有优势

北极星储能网  来源:电力头条APP    2018/9/20 11:27:53  我要投稿  

北极星储能网讯:储能调频,像一些爬坡率控制,功率型的锂电池还是有优势的,南都电源产品部总监项海峰在2018国际储能峰会上做出如上表示。

2018年09月19-20日,2018第五届国际储能峰会在唐山南湖国际会展中心拉开帷幕。峰会邀请来自25个国家和地区百余位海内外演讲嘉宾共商储能良机。北极星储能网将对大会进行全程直播,如需我们直播您的会议,请联系微信号:13693626116。

南都电源产品部总监项海峰分享了铅炭及磷酸铁锂电池储能系统在德国调频的应用。

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以下为发言实录:

我今天讲的主题是关于德国调频应用的储能系统,分两种技术领域,铅炭和锂电,锂电我们这边采用的是磷酸铁锂。

这是为什么需要调频的基本原理,因为在真正用的过程中,负荷和发电有很大的不平衡,德国的电网没有像中国这么强大,但是管理机制非常好,可以把各种沼气能、风能、太阳能进行协调,通过用分布式调频的方式稳定整个电网,现在欧洲这个电网一共有6个国家,其中最大的是法国和德国,他们都是互联互通的。

我们看这个是我们的储能系统,这个是它的调频机制,它有调频,频率有波动,我们要调节它,有机制,根据这样的调频机制我们给它提供调频的服务,然后有了更稳定的电网频率之后,我们就可以接入更多的新能源。现在在德国新能源比例达到30%多至40%,如果中国达到这么高的比例会不会有这么稳定,如何保证电网的稳定。

我们的储能系统永远要保证一定的工作范围,能够时刻接受正向负向调频,如何保证自己的调频工作范围,我们要通过跟欧洲电力交易市场进行实时互动保持我们自身的SOC状态,上面这个6个国家,包括德国、荷兰、比利时、瑞士等,一共是6个国家,总共的需求达到1800MWh,每个星期的定标需求是1.8MW,德国和法国占比达到86%。这个是它其中一部分内容,就是我们如何来响应这个频率,然后进行频率调节。

这个是我们根据频率的需求,我们做了实时响应,我们可以看到蓝色的线是实时的响应,灰色这个线是我进行平衡的功率,就是下面这个蓝色的线。橙色是最终的电站响应情况,我这边既要做调频,又要做平衡。这是我一个例子,其中一个星期的竞价情况,从2800欧元每兆瓦的价格一直到4000欧元每兆瓦每星期。

我介绍一下我们的项目,我们的项目一共分五期,总共是75MW,前面三期是铅炭,后面两期是锂电,每一期是15MW的调频功率,这是我们的建设过程,这是第一个项目的现场,这是第二个正在建的项目的现场,还有第三个项目也在开工。

我简单介绍一下,像我们这一个项目,这边所有是我们的储能集装箱,这边是变电站,我们整个项目的规模是电网在40千伏,调频规模是15MW,实际装机规模是16.4MW。

最底层的BMS,了解电池的信息,PMS是对整个电站进行处理管理,EMS还要跟外界进行沟通,上面一直到电网为止。系统,我们现在是两种,一种是锂电模式,一种是铅炭的,当然包括电池、BMS、柜子、消防、制冷系统以及其他的占用电。逆变器我们就找,比如说阳光也是我们的合作伙伴之一。

这里是讲到一些安全的,大家都有听说在韩国也好,在中国也罢,包括日本,以前NGK是很有名的,一烧烧了几个月,一个月烧下来现在开始不要用NGK了,最近锂电在国内和韩国也有烧几个,所以安全认证是非常重要,我相信在德国和美国等国家,这个是尤其的重视,我们这个系统是包括整个多层保护系统。

其中最有意思的是这一层,我们整个箱层设计都是90分钟防火的,烧90分钟不会有安全问题,所以整个布局结构的时候,德国政府,地方政府就允许我们以紧凑型的方式布局,同样的空间内我们就可以装机容量更大,这是我们简单一些认证。

除了安全这方面要考虑一些,当然是我们现在要考虑的,LCOS这个也是比较重要的,我们来看,从2010年开始锂电的价格一直还是比较高的,但是下降的非常速度快。铅炭方案实际上是这样,铅炭按理说价格是在往上走,因为铅的价格在往上走,但是我们这个产品的寿命,循环性会越来越好,所以他的LCOS应该还是可以,这就是一个对比,在不同的应用工况下,两者各有优势,这也就是为什么像我们南都在国内用的铅炭电池比较多,因为国内都是能源型的,所以它的性价比是比较高。

但是像调频,像一些爬坡率控制,功率型的锂电还是有优势,这是简单介绍我们铅炭电池的特点。铅炭电池原型还是铅酸电池,是比较优秀的铅酸电池,这里面融入了铅的技术,核心就体现在这幅图里,原来铅酸容易硫酸盐化,有了铅这个技术我们就可以克服硫酸盐化的问题,克服了这个问题之后,我们可以看,我给大家简单讲一下。比如说普通的电池在正常的充和放的过程中会形成,尤其放电的时候会形成一个硫酸铅的界面,像一个保护层一样的,阻挡了电解液的进入,但是有了铅之后,因为炭提供大量的低表面积,所以在这个表面会发生反应,所以蓝色的点点并不是集中在表面,而是分散在不同地方,所以这个阻挡层就没有了,所以可以显著提高这个性能。

另外还有一些附带产生的性能,这边是锂电,锂电我们用的是磷酸铁锂,我们就看这张,因为磷大家都比较熟悉了,从这张图上看磷酸铁锂性能是比较好的,相对于别的锂电技术,Cost也是OK,比能源没有三代好。你可以看到我们在荒郊野外的地方搞一个电站,所以能量稍微低一点,稍微高一点影响不是很大,尤其做成集装箱方案,毕竟还要留出很多空间,安装、运维,所以能量在储能应用中锂电不是特别的重要,但也会影响成本。

我给你举一个例子,如果一个40的集装箱我能装4MWH和2MW的成本是不一样的,所以会影响成本,但是单纯的对能量的追求没有那么高,但最终会体现在成本上。

这个是我们公司的一些产品方向,我简单给大家展示一下,谢谢。

(发言根据电力头条App速记整理,未经本人审核)

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