陳翔:模塊化用戶側儲能應用分析
2018年5月19日至21日,“第八屆中國國際儲能大會”在深圳隆重召開,來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區1500余位政府機構、科研院所、行業組織、電力公司、新能源項目單位、系統集成商等代表出席本次大會。
惠州億緯鋰能股份有限公司儲能事業部總經理陳翔在儲能電站專場,發表了題為“模塊化用戶側儲能應用分析”的精彩演講。
演講內容如下:
陳翔:
很高興今年又有機會在這里看到很多老朋友。我們有一個明顯的感覺,不管是資本方還是行業內人士,都看到儲能成為一個熱點,資源聚集變得越來越明顯。
在我的分享過程當中,大家聽不到商業模式或其他關于投資方面的分析,我更多的是站在技術的角度跟大家分享。我的分享從以下三個方面展開:首先是關于公司發展近況的報告;第二,簡單梳理下用戶側儲能的需求;第三,剖析一下我們做模塊化儲能系統在設計過程當中所碰到的一些問題。
惠州億緯鋰能股份有限公司成立于2001年,2009年在深圳創業板上市,是國內第一家以鋰電池為主業的上市公司(股票代碼:300014),是國家級高新技術企業,專注于鋰電池的創新發展。經過三十年的耕耘,鋰原電池居國內領先地位,鋰亞電池居世界前列。近三年來,公司在動力儲能領域投資50億,采用高度自動化與信息化的生產方式 ,為客戶提供一流的產品和服務。憑借著“良心產品、工匠精神”,億緯鋰能屢創佳績。記者了解到,億緯鋰能發展迅速,并在新能源汽車產業的地位顯著提升,由2016年的第16名,提升到2017年的第8名、今年公報數據顯示的行業第5名,公司的目標在2019年做到排名行業第3名。
這是我們到今年上半年所發貨的一些儲能項目的實景照片,具體是哪些項目就不贅述了。這張圖是前不久習主席和莫總理在武漢東湖上乘坐的游船,這艘游船上用的就是億緯的鋰電系統。
億緯進入儲能市場是一個后來者,對于我們來講,我們選擇從用戶側切入。目前來講,中國的用戶側儲能市場,最普遍的商業模式是峰谷套利,輔助基本電價優化,以及近期會發展的輔助服務。
這是我們目前模塊化用戶側儲能解決方案整體的系統架構,各家的儲能系統架構大同小異。對于億緯,我們會去思考一個問題,在整個儲能市場里面,我們的核心競爭力來自于什么地方,我們的立足點在哪里。我們的立足點來自于標準柜的集裝箱儲能系統。
今天的主題是模塊化產品設計,模塊化并不僅是在結構上做一些模塊化的設計,實際上從現在的電芯的選形開始就考慮到這個問題。比如說這里用到90Ah電芯,這是能量型的。同時還有一款功率型的90K,跟它同樣的尺寸大小。這樣在進行整個系統設計的時候,一旦選定同樣尺寸的電芯,后面的很多結構都可以復用,在最開始的設計起點就考慮到系統模塊化和結構化。
用戶側從使用的場景上來講,它是一個能量型的應用,充放電倍率一般是在0.25到0.33之間。這種情況下,我們選用了給電動大巴做的標準化模組。它是一個標準化設計,可以復用大巴上成熟的驗證和物料共享,降低生產成本。這個模組考慮了在XYZ三個軸向的振動影響,有較好的抗震能力,所帶來的好處是我們在整個系統交付的時候,采用整體集裝箱的吊裝交付。在出廠之前完成所有系統的調試,整個系統在客戶的場地上快速并網。降低交付成本。
在設計好模組之后,再設計插框,插框結合電池柜組成電池簇。我們的電池柜是百分之百符合電力標準結構的設計,比如說這個柜子的尺寸和電力柜是一樣的標準,在電氣絕緣方面的設計也滿足電力系統的要求。
這是我們現在標準柜的平面圖和爆炸圖,我們在設計上這樣考慮模塊化。在PCS側,我們選定的方案有兩種,一種是模塊化的PCS,這個PCS在直流側是單母線的。另一個方案,之前盛弘范總也提到的多分支解決方案。多分支的PCS提供了一種能力,可以簡化電池系統簇與簇之間三級管理的難度,從而有效的提高整個系統模塊化設計的可用性。
在提高系統可靠性方面,左邊這個表格列出的是我們在考慮可靠性時會有一些常用的考慮點。比如說我們會采用磷酸鐵鋰,它相對來講是比較安全的材料體系,不追求極致的比能量密度,在循環性能方面達到比較好的平衡。更重要的是,億緯是專業做電芯的,我們會基于電芯的設計做系統的優化。右邊的圖,是做1C充放的時候,在不同的直流內阻測試時內阻值的分布曲線。雖然這張曲線是針對動力脈沖應用場景的測試結果,經過我們的測試,發現儲能的長時間小電流的充放電過程當中,電池直流內阻的曲線跟這個曲線是類似的。在放電末期SOC低于10%,以及充電末期SOC高于95%的時候,電芯的內阻是快速增加的,電芯一致性會變差。同時,內阻增加之后,熱損耗會增加?;谶@種分析,我們在系統設置的時候要找到最佳使用工況的窗口,同時BMS和PCS的充放電的參數都要調整,這是我們可以做的更好的地方。
今天早上也有嘉賓在會議上提到,EMS系統更多的是在微網的細粒度上進行調度。整個電網的調度平臺更多的是常備型的保障型的調度平臺。智能云平臺的調度管理,我認為在未來儲能的發展中,再過一些年,這可能是最有價值的其中一部分。它跟用戶之間可以產生很強的黏度,可以根據用戶使用的模式,不斷產生出新的盈利模式出來,這也是我們未來考慮的重點。
收益分析,目前國內可收益的模型不太多,不在乎剛才說的那幾種。右邊的是實際系統跑出來的曲線圖,主要是電壓和電流的曲線狀態,從目前的實際測算來講,好的項目,不是說所有的項目,好的項目大概回收的收益期在6-7年之間,這是現在的測算??傮w來講,相對于去年和前年來講已經好了很多。我們相信,隨著系統整個成本的進一步降低,以及有越來越多儲能商業模式的誕生,這個收益還會進一步的提升。
最后我在這里想表達的意思是,因為儲能市場越來越熱,資源越來越聚集,這個時候,作為一個業內的從業人員,我覺得更多的是冷靜下來要想怎么樣真正的把儲能做好。我們的心可以比天高,但是路還得一步步來走。儲能方面,性價比要做好,安全性要提高。對于我們來講,我們希望基于自己在電芯這一塊的核心競爭力,同時跟行業里的小伙伴們,包括BMS,PCS,系統集成的小伙伴們,一起能夠共同的以開放的心態來推動整個儲能事業的共同發展。我的匯報到此,謝謝大家!
鏈接:
億緯鋰能2001年成立以來,懷著“做世界最好的鋰電池,成為行業領先企業”的愿景,堅持“技術領先,穩健發展”戰略,始終專注鋰電池的創新發展。2017年,億緯鋰能企業研究院建成“國家級企業技術中心”,擁有博士后工作站。是國家工信部智能制造示范企業,國家知識產權優勢企業。
億緯鋰能已申請920項國家專利,其中3項發明專利獲得國家知識產權局授予的“中國專利優秀獎”,其創新產品兩次榮獲含金量頗高的“廣東省科學技術獎一等獎”。

責任編輯:繼電保護
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