隨著儲(chǔ)能與新能源發(fā)電的關(guān)聯(lián)性越來(lái)越強(qiáng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成問(wèn)題也日益突出——
日前，有專家表示，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，面向未來(lái)高滲透率新能源的接入與消納，需要源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)力，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，輔助調(diào)頻調(diào)峰，提升電網(wǎng)整體安全和利用效率。
此前，有專家稱，隨著新能源的快速發(fā)展，儲(chǔ)能與新能源發(fā)電的關(guān)聯(lián)性越來(lái)越緊密，儲(chǔ)能價(jià)格將逐步增至國(guó)際平均水平，但儲(chǔ)能系統(tǒng)集成問(wèn)題也日益突出。
中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)科技信息裝備事業(yè)部總經(jīng)理裴愛(ài)國(guó)表示，為配合新型電力系統(tǒng)發(fā)展，截至2020年底，我國(guó)新型儲(chǔ)能裝機(jī)超過(guò)300萬(wàn)千瓦，預(yù)計(jì)2025年總需求在3000萬(wàn)千瓦以上，2030年新型儲(chǔ)能規(guī)模將進(jìn)一步增加到1.5億千瓦左右。新型儲(chǔ)能規(guī)劃明確提出了技術(shù)創(chuàng)新方向，提出著力構(gòu)建以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新體系，加快推動(dòng)成本下降、安全提升、效率提升，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用。
科華數(shù)據(jù)股份有限公司新能源解決方案總監(jiān)高志遠(yuǎn)告訴記者，“十四五”期間，規(guī)劃了五大新能源基地，裝機(jī)量都在吉瓦級(jí)。新能源汽車的占比越來(lái)越高，用電的波動(dòng)不斷增大，大量電子設(shè)備關(guān)聯(lián)性不足。要解決這些問(wèn)題，就要大力發(fā)展儲(chǔ)能。
“近年來(lái)，國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電站容量不斷增加，新能源側(cè)儲(chǔ)能不斷發(fā)展，共享儲(chǔ)能和分時(shí)電價(jià)政策出現(xiàn)，宏觀環(huán)境對(duì)儲(chǔ)能發(fā)展非常理想，儲(chǔ)能將大有可為。”高志遠(yuǎn)認(rèn)為，電化學(xué)儲(chǔ)能可以解決毫秒級(jí)的需求側(cè)相應(yīng)，儲(chǔ)能可以作為新能源系統(tǒng)的重要支撐，也可以作為以新能源為主體的新型電力的重要支撐。
儲(chǔ)能在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)中，從發(fā)電到輸電到用電，在每一個(gè)環(huán)節(jié)都有不同的應(yīng)用價(jià)值，也有不同的關(guān)注點(diǎn)，在發(fā)電側(cè)新能源里面是平滑處理，跟蹤極化曲線，在火電廠、燃?xì)庹{(diào)頻、電力市場(chǎng)輔助服務(wù)，新能源側(cè)的儲(chǔ)能成本比較敏感，系統(tǒng)集成方面更多考慮性價(jià)比。
高志遠(yuǎn)認(rèn)為，現(xiàn)在儲(chǔ)能集成系統(tǒng)方面的關(guān)注點(diǎn)主要有三方面：“首先是安全，包括電池安全和防護(hù)安全，需要具備多重保護(hù)的系統(tǒng)集成，包括熱失控管理，以及熱失控后的消防管理。其次是技術(shù)，從目前儲(chǔ)能行業(yè)來(lái)看，雖然電池成本一降再降，但是系統(tǒng)集成技術(shù)仍需要突破不斷進(jìn)步，應(yīng)該考慮儲(chǔ)能如何能主動(dòng)支撐電網(wǎng)，快速相應(yīng)以及與燃?xì)鈾C(jī)組做好匹配性。最后是效益問(wèn)題，如何降低電池衰減率，讓系統(tǒng)融合更進(jìn)一步。”
華中科技大學(xué)教授謝佳認(rèn)為，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成需要突破安全性難題。“全球累計(jì)報(bào)道儲(chǔ)能起火爆炸事故40余起，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成熱失控是潛在的共性問(wèn)題。”
謝佳告訴記者，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成在安全性方面以被動(dòng)防護(hù)為主，通常采取事前預(yù)防和事后消防兩種方式。事前預(yù)防主要包括制程工藝管控、電池篩選、質(zhì)量管控，事后消防則是配備滅火隔離裝置。
高志遠(yuǎn)認(rèn)為：“儲(chǔ)能系統(tǒng)集成應(yīng)通過(guò)軟件保護(hù)，做到預(yù)防檢測(cè)和提供保護(hù)反應(yīng)時(shí)間的提前量，以及靠BMS實(shí)現(xiàn)從模組到整箱的保護(hù)。變流器能夠通過(guò)和電池通訊快速切斷電器回路，并靠變流器后面的電力聯(lián)動(dòng)保護(hù)把火滅掉。”
此外，有專家認(rèn)為，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成的安全核心在于電池測(cè)（直流側(cè)），其能量密集、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活多變、電芯數(shù)量多且特性不一致等特點(diǎn)，給儲(chǔ)能保護(hù)、監(jiān)測(cè)、消防、環(huán)控帶來(lái)較大難度。因此，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成的選擇不僅要考慮全生命周期成本，更要全面深入地從電池全生命周期的維度評(píng)估儲(chǔ)能安全與性能。
“目前，國(guó)內(nèi)尚無(wú)專門(mén)針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成方面安全的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可供依照，因此，我國(guó)要盡快出臺(tái)政策，明確儲(chǔ)能設(shè)施建設(shè)相關(guān)技術(shù)要求，包括安全設(shè)計(jì)、系統(tǒng)效率、系統(tǒng)壽命等。”上述專家建議。
