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2021-11-16 12:04来源:能见APP关键词:2021中国新能源发展论坛储能电站储能系统收藏点赞
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2021年11月15日,中国新能源发展论坛在盐城召开。
本次论坛由中国电力企业联合会和盐城市人民政府共同主办,论坛以“双碳赋能、智领未来”为主题,旨在持续搭建新能源领域交流合作平台,围绕发展前景、机遇挑战、技术前言、行业热点等议题共同研讨、集思广益,加快推动新能源产业转型升级,助力早日实现碳达峰、碳中和目标。
近年来,盐城积极践行“四个革命,一个合作”能源安全新战略和贯彻落实“2030碳达峰,2060碳中和”的双碳目标,致力于打造引领全球新能源产业发展的风向标和要素资源对接的新高地,一座国际绿色能源之城正在快速崛起。
远景能源智慧储能产品解决方案总监赵冰洁在储能主题论坛上发表题为《远景智慧储能液冷解决方案》的主旨演讲。以下为发言实录:
赵冰洁:大家好,非常荣幸今天能够站在这里给在座的各位领导、各位专家还有各位同行们去汇报远景能源的新一代储能产品和我们的解决方案。
其实储能在新型电力系统中包括双碳背景下,能发挥什么样的价值,很多的专家可能在座的各位都有非常深刻的认识,所以我就不班门弄斧再做更多的介绍了。特别是最近一年,部委级别国家级别还有省密集出台的一系列储能的政策,其实也是大家对储能在新型电力系统中的定位包括价值都有了一个共识。
但是现在储能相对于风电、光伏还是一个小树苗的阶段,没有长成一棵大树,远景能源总结了几点,现代储能进一步发展的重大挑战。一是安全,安全是我们储能产品、储能行业能够健康发展的生命线,可能一些事故发生了之后,伤害的有时候不仅仅是业主或者是供应商品牌的影响,甚至会伤害到行业的健康的发展。所以安全一直是底线。
二是成本,很容易理解,现在在商业的环境里面,有多种我们希望百花齐放的储能去参与到新型电力系统竞争,电化学储能想在这里面发挥真正的价值,如果脱离了成本去谈这些都是空的。
三是软件,为什么这样讲呢?我们现在看到的电源侧、负荷侧、电网侧,其实储能想发挥它的价值,更多的其实是要靠各种各样的软件功能去实现的,像人一样我们希望有一个强健的体魄,同时还需要有非常聪明的大脑。
从这三个方面的挑战,我们可以看到储能有一些关键的核心技术,比如说热管理技术、电芯技术,软件方面BMS、EMS、电力交易、安全层面是消防,还有系统集成还有PCS。其实一个小小的储能产品,大家可以看到它的技术,综合技术能力其实是一个多学科、多维度的复杂系统。所以其实要想做好一个真的储能产品,需要一个综合系统的解决方案能力。
其实我们也复盘过远景能源的能力,正好发现自己和储能的核心能力还是比较匹配的,因为首先我们是一家电池供应商,2019年远景能源收购了ESC,有了自己核心的电芯技术和BMS管理技术。同时因为我们是10多年一直耕耘在风电这个赛道上,非常了解新能源,而且风电的电气设备一直是坚持走自主研发的道路,所以10多年来也积累了非常多的产品经验和一个训练有素的研发团队。另外一个,远景能源有一个比较重要的业务板块,有一个智能物联网的平台,能够做到和电网的生态的无缝的融合,因为储能的本质还是做交易。
今年北京风展时,我们发布了新一代远景能源自己的储能液冷产品,下面我给大家介绍一下这个产品的几个特点。
第一,液冷产品在能量密度和占地面积是有非常大的优势的。我们以20WM、40MWh储能电站去看,占地面积是可以大50%,同时可以通过大功率的305,远景能源自己定制的305的电芯,能够把能量密度再提高60%。另外一点,它是一个极简安装和基础的设计,这些方面也是能够降低系统,整个项目的总的成本的。极简安装体现在直流侧其实是在工厂做了预制的,现场的接线非常简单,吊装也是整体的,现场就是接几根动力线,极大程度上简化了设计,施工量很小,是传统的1/8左右。
另外一点它配置很灵活,我们现在是模块化的方案,储能每一个项目都有自己的禀赋的特点,容量的配置,所以一个非常灵活的组合能够让我们适应现场各种各样的场景。
液冷的占地面积能量比较高,还有一点其实液冷因为是一个全密封的柜体,Pack可以到IP65的级别,它的环境适应性更强的,环境适应性能够到240MWh,可能未来一些海上的风电配储如果有这样的场景,液冷也是会更友好一些。
下面就说到电芯了,大家都知道电芯是储能系统最重要的重头戏,是灵魂,远景能源储能系统是请AESC专门定制了大的电芯,AESC是日本一家日产下面电动车的企业,是专门给它做配套的充电电池的,它有11年60万辆车零重大事故的记录,加入远景能源之后在我们的储能产品里,也是请他们量身定做了适合远景能源产品的电芯,循环次数到6000次以上。
在这几方面保证我们的电芯的设计是一个高可靠的设计,一方面是优质的材料的选型,另外一方面是多方面的电芯的设计方案,还有就是通过硬壳软绕工艺,设计上保证电芯是高质量的能量密度高的的电芯的设计。
当然设计是一方面,另外一方面就是想生产质量管理,对电芯也是非常重要的, AESC生产的每一个电芯都有1500个以上的数据管控点,有超过80项的义务管控的要求,就是为了尽可能的最大程度上保证设计出来的东西能够原封不动的完美呈现出来到出厂阶段。这是我们做的一些实验,包括针刺实验还有国标的测试,来验证电芯是不是像我们设计的那样不爆炸、不起火、不冒烟。
讲一下安全,首先第一点要保证储能系统在设计上就是安全的,一旦发生了故障,能够及时的切掉不让它扩大,从硬件层面是多极的保护,软件是跟着硬件系统协同,我们通过在多个系统层面交叉的冗余保护,保证设计上一旦发生事故第一时间把它拉掉,不要扩大。
第二层一旦还是有一些意外发生了,远景理念是说我们做了这个分布式的消防系统,消防是做在每一个直流侧的Rack的每一个Pack里,这样好处是说一旦发生了一些前期的轻微的火形的时候,我们是能够把这个事故在一个小的封闭的Pack空间里面去处理掉,也用了比较优质的灭火材料,支持5次以上的喷洒。做这一切的目的,就是希望能够把电池的事故控制在一个非常前期的阶段,避免扩大到后期热失控的阶段之后不可收拾。
当然是最后一道防线,我们有一套全淹没的水消防系统,这肯定是大家都不希望发生的最后一道防线,但是为了万无一失我们还是保留了这个接口。刚才讲了,软件其实是储能系统能够更好的做电网接入的非常重要的前提,所以远景的储能软件系统,是跟我们的风电场系统是基于同一个架构的,是自主研发了一套基于RTOS实时内核,这套系统在硬件层面可以做到20毫秒级别的实时控制,也就是说风电场和风机,储能电站和储能子系统之间的通讯是20毫秒级别的,同时站级的控制也是20毫秒级别的。所以这么一套架构,就可以保证整个场站的调度闭环能够做到80毫秒以内,这已经是很快的速度了。
另外一点,因为风电和储能是用了同一套系统架构,所以很多新能源和储能之间协同的功能,都可以一个系统去做,这样能够保证系统从实时性、性能上做到最优。在国外已经有很多产品在用了,而且对系统的要求很高,包括现在有一些产品,风电场是不是还有必要配?因为响应速度已经到毫秒级别了。包括一次调频,风电场自己实现一次调频,可能有限功率,怎样把两者之间发挥最大的价值,同时又能够最大程度上增加储能使用寿命,这是一个系统优化的问题,包括和光伏一起惯量协同的问题。
软件这个层面,现在能看到的一些储能能发挥出来的软件功能,只是在当前这个新型电力系统,新能源比例接入情况下的一些情况,未来随着储能的各个方面发挥出更多的价值来,我相信有越来越多的储能的应用会再出来。远景也是准备好了去迎接这些挑战。
我的汇报就到这里,谢谢大家。
(本文根据速记整理,未经本人审核)
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高端对话环节,围绕立足长三角,探索氢电耦合发展路径和氢气就地消纳措施,开展氢能燃料电池汽车示范应用,促进构建长三角氢能产业生态发展,推动全国氢能发展及燃料电池汽车示范运营,打造长三角绿氢产业基地话题。
双碳战略是氢能产业发展的重要驱动力。近日,中共中央、国务院相继发布《关于完整准备全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》,成为推进碳达峰碳中工作的纲领性文件。在这两个文件中16次提到了氢能,并且把氢能正式纳入国家战略。同时,就全产业链发展提出系统要求,对于有力、有序、有效推动氢能高质量发展提供了重要指导作用。结合此前,国家财政部等五部委已正式批复了北京、上海、广东三大燃料电池汽车示范应用城市群的建设工作,应该说我国氢能产业正迈入新发展新阶段。
储能是构建新型电力系统的关键技术,因为新能源发展之后,对于双侧的随机性波动越来越强,原来的电力系统对高效可靠和灵活的要求越来越大,储能正好可以为促进构建新型电力系统做出重要贡献。
比亚迪储能及新型电池事业部销售部总经理郭彬在储能主题论坛上发表题为《储能技术创新助力实现双碳目标》的主旨演讲。
在电源侧通过储能技术和高比例可再生能源主动支撑技术解决大规模可再生能源发电功率波动频率从小时到天为单位周期变化的调节需求。在电网侧通过电网柔性化和智能化水平提升及储能技术解决电网运行的功率和平衡的主要需求。
燃料电池车的产业化是氢能应用的突破口,要坚持自主创新,突破卡脖子技术,实现关键材料与部件的批量生产,大幅度降低燃料电池车,加氢站建设和氢源的成本,尽快实现燃料电池车的产业化!
液态阳光实质上是把液化加到桶里面,目前主要面临的问题是碳排放,把化石能源燃烧,变成二氧化碳排放出去,对气侯和环境造成了巨大的压力。现在要把碳回收,回收有两个途径,一个是不用了,一个是直接把二氧化碳在生产过程中直接捕获。还有一个是事后捕获,把二氧化碳从大气或者从尾气中捕获,在甲醇的合成中直接加氢,不再通过二氧化碳造气,排放二氧化碳生成氢气。
气氢与液氢运输技术,主要指现在中国路载运输氢气使用29Mpa,使用液氢同样一个49吨的拖车,气氢20Mpa,有效载荷1%左右。如果用液氢运输可以运输3吨到4吨,运输能力能够达到10倍。折合出来这个意思,现在氢气属于危险化学品,不管在未来一段时间内,氢气被赋予其他属性,氢气属于危化品生产,国家规定必须进入化工园区进行生产,氢能发展与我们气柴油生产运输方式有相似性。氢气生产必须大集中规模生产,氢气使用跟汽车加油站一样,大规模分散性使用,这种情况下氢气运输带来了一个巨大的挑战。液氢运输正好在这里可以10倍有效于压缩气的运输。
到2025年,在全球范围内将建设2800座氢燃料的补给站,到2030年,至少提供1千万辆到1500万辆燃料电池,以及50万辆的燃料电池重卡的电池卡车行驶所需要的氢气。到2050年,氢能将创造3000万个就业岗位,减少60亿吨二氧化碳排放,创造2.5万亿美元产值,在全球能源中所占比重有望达到18%。
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