中国储能网讯:4月27-28日,由中国化学与物理电源行业协会主办的中国光储端信协同发展大会在重庆国际博览中心召开。

此次大会以“协同创新 融合发展”为主题,设置开幕式暨碳达峰高峰论坛、工商业储能与车网互联专场、光储氢协同发展专场、储能系统集成与智能安全预警系统专场、人工智能与碳足迹专场五个专场论坛。

来自行业主管机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的300余家产业链供应链企业参加了本次大会对话与交流。

中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、中国储能网与数字储能网联合承办,中国化学与物理电源行业协会储能应用分会专家委员会提供学术支持。

4月28日下午,中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司高级工程师刘冠辰受邀在储能系统集成与智能安全预警系统专场分享主题报告,报告题目《双碳背景下的新型储能发展及工程建设实践》。以下为报告主要内容:

刘冠辰各位领导、各位专家、各位同仁,非常感谢有这样一次机会受主办方邀请来到美丽的山城重庆,参加这样的一次讲座和交流,我的演讲题目是:双碳背景下新型储能发展以及工程建设实践。

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本次汇报分为三个部分:

第一,新型储能概述。新型储能现在主要是依托新能源的建设,新能源的建设在能源结构转型带来了新型储能大量的需求。党的二十大开始积极稳健推进碳达峰、碳中和,深入推进能源革命,加快规划建设新型能源体系,加强能源产供销体系建设,确保能源安全。从国家层面到各个省份的具体政策,都是大力推行新能源的发展。截止到2023年底,整个中国电力装机结构,化石能源47.62%,其他可再生能源装机超过50%,可再生能源发电超过30亿千瓦时,预计到2030年会达到70%以上,发电量比重会超过60%。

大量新能源并网也带来了相应的问题,由于可再生能源需求不断增大,波动性可再生能源并网会对电力系统带来很多影响,对灵活性的需求也会发生变化。如果新能源并网装机达到50%的阶段,系统就会迅速加强受扰动和迅速响应的能力,如果超过50%,负荷的结构可能会产生发电量结构性过剩,这个阶段尤其需要新型储能在时间和空间上作为能量转移,去支撑大规模新能源并网后带来的能源结构的变化。

国外学者研究出一条鸭子曲线,反映的是大规模新能源并网后的负荷规律,近年来越发明显。此曲线是2012-2020年期间新能源并网后的负荷状态,是由国外学者和专家统计出来的。一开始新能源并没有大量并网,这样的情况下负荷都是像传统能源结构一样,在中午是负荷高峰,早上和晚上是低谷,后来随着大量新能源装机并网以后,抵消掉中午用户的负荷,鸭子曲线即新能源抵消了一部分负荷后的结果,新能源中午大发的状态在鸭子曲线中反映出来的为低谷,晚上下班回家比如有一些供冷供热、电动汽车充电的需求,导致晚上又多出来了像鸭子头部一样的高峰。所以,新型储能可以改变能量在时空中的分布,有效解决电网侧的压力,平缓鸭子曲线。截止到2023年12月底,中国已经投运的新型储能累计装机规模达到34.5GW,74.5GWh,2023年新型储能三倍于2022年新增投运的水平。

第二,新型储能现状。不同储能应用场景,根据电化学储能最主要的标准,一个是功率,一个是能量作为横纵坐标,还有一些其他的不同超级电容、液流、铅酸包括最成熟的锂电池,不同技术路线均可以按照功率和能量进行性能上的划分,如长时储能有一些是能量型的,短时储能有一些是功率型的,综合考虑下来还是电化学储能里面的磷酸铁锂电池是比较成熟的储能技术。

我们是以设计牵头的总承包的企业,我们对电化学储能电站设计也有相应的理解。尤其是GBT 36276-2023已经发布,计划于2024年7月1日实施,明确电芯抽检要求、额定的充换电功率等,现在有更细化的版本。另外是新国标《电化学储能电站设计标准》,2014年出来的时候储能是刚起步的混沌的状态,现在已经送审,即将公布,增加了储能电站选址要求、明确抽检要求等,以上还是要根据我们发布的规范去确认。

布局设计有以下三种:一是全户外布置,也就是常见的预制舱,征一块地选在并网点旁边,然后安装、调试、并网,优点是简洁快速,对施工的要求和安装的难度不高,这也是80-90%的电化学储能项目的最常见的形态。二是全户内布置,业内也叫站房式,也就是盖一个楼,楼里面放电池。这张图是在宁波万华有一个这样的项目,一层放电池,二层放PCS空调和设备,在楼里面建储能电站,优点是用地集约,根据因地制宜的情况把储能建成,然后达到目的。站房式相对来说有一些技术难度,首先要盖楼,暖通、结构、水工等这些专业都需要有充足的设计经验,同时电化学储能电池柜安装是需要在项目所在现场安装,而不像预制的,要每个PACK或者每个电池簇拉到现场去接线、调试、检测、安装,施工难度稍微有一点门坎。三是半户内式布置,这是其他的一个项目,在工厂的楼顶也算是因地制宜,把电站放在了楼顶建成了这样一个项目。不管是哪一种方式,要跟实际项目需求、用地选址等情况综合考虑判断。

储能系统仿真,这是刚才提到的宁波万华的储能电站,这是一段视频。这是在一个化工厂内的废旧厂房,我们进行了翻新,一层是布置电池,二层是布置其他设备,我们根据厂房做了三维BIM数字孪生模型,根据数字孪生模型实时输出,所有底部消防管道、电气桥架就可以根据现场情况实时修改,然后自动生成图纸。

我们的核心竞争力,我们目前在新型储能领域以设计与工程智慧化为龙头,智能制造为基础,市场资源整合与战略合作,精细化信息化的项目管理,我们最终的目的是实现电化学储能总承包的合作业务模式。我们华东院有多种储能EPC模式,包括传统的设计施工采购EPC,有些项目也可以投资F+EPC,或者EPC+O&M,或者F+EPC+O&M,这些模式我们都在做。

整体的规划设计,我们从方案的规划到电化学储能的仿真配比,到系统分析、运行模拟、经济模型,系统集成设计以及最终工程的优化设计,都是全过程的核心能力。这是我们其中一个核心能力,就是规划仿真设计。我们都知道各个省份新型储能配比都是一刀切的,比如广东是10%一个小时,内蒙古是15%四个小时,每个地方不一样,往往国内都是以政策为驱动来一刀切,这不是特别科学合理。但是有一些海外的项目,他们是资本驱动,有一些老外也比较较真,就得让我们拿出一定的实际数据或者分析理论去说服他们,比如说我这里要上储能,你为什么上这么大储能,要投资多少,有没有更好的解决方案。这就是我们核心的一套自己开发出来的模型,把储能容量配置作为X,根据当地电网的情况,包括它负荷的情况、新能源的装机,实时算出来储能的不同规模,相当于用比较简单的话说就是花最少的钱能办成事,算出一个最少的度电成本的情况下,去满足它的负荷情况,这是我们在海外经常做的工作。

这是刚才说的站房式的储能项目,这是智慧型EMS能量管理平台,采集各个设备的运行数据实时监测,掌握储能电站的整体情况,对整个能量进行科学管理,减少不必要的弃风弃光现象,实现有效平滑发电出力,提升营利情况。

接下来是华东院典型的一些储能业绩和工程,我们在2023年整个华东院产值1400亿,我们储能团队是20亿左右,交付EPC项目17个,1394.5兆瓦,3230兆瓦时,包括青海海西宝库项目,还有重庆永川区、铜梁区的储能项目。我们2023年完成勘察设计392兆瓦,1184兆瓦时,可研规划3232兆瓦和6660兆瓦时。

三峡重庆永川200MW400MWh储能工程,采用的是液冷集装箱式,是重庆市规模最大的电化学储能项目之一,技术路线是磷酸铁锂。这是大唐重庆铜梁100MW200MWh储能工程,也是用的磷酸铁锂。这是新华发电宁夏板桥100MW200MWh储能项目,是当时宁夏首个大型储能项目。这是浙江新昌一期50MW100MWh储能工程,现在二期也是由我们华东院总承包,现在正在开工建设,预计于6月30日并网。这是刚才提到的宁波万华32兆瓦时站房式储能项目,在他们厂区内建了一个用户侧的项目,目的是为了峰谷价差套利,也是浙江省最大的用户侧站房式储能项目。

我的介绍和汇报就到这里,希望未来与大家多多合作、多多交流,谢谢大家。来源:中国储能网(WZM68427)