2023年10月16日-19日,2023北京國際風能大會暨展覽會(CWP2023)在北京如約召開。作為全球風電行業年度最大的盛會之一,這場由百余名演講嘉賓和數千名國內外參會代表共同參與的風能盛會,再次登陸北京,聚焦中國能源革命的未來。
本屆大會以“構筑全球穩定供應鏈 共建能源轉型新未來”為主題,將歷時四天,包括開幕式、主旨發言、高峰對話、創新劇場以及關于“全球風電產業布局及供應鏈安全”“雙碳時代下的風電技術發展前景”“國際風電市場發展動態及投資機會”“風電機組可靠性論壇”等不同主題的21個分論壇。
10月17日上午,陽光電源光儲集團解決方案總監尹保明在“新型儲能產業高質量發展論壇”上發表了題目為《三電融合數智儲能助力新型儲能高質量發展》的主旨發言。

以下為演講全文:
各位同仁、各位領導、各位專家,大家上午好!我是陽光電源的尹保明,今天我匯報的題目是《三電融合數智儲能,助力新型儲能高質量發展》。主要的內容涉及到新型儲能發展的機遇,以及高質量發展的三大的核心的要素,以及在面對新型儲能發展過程中存在的一些問題時,我們的三電融合數智儲能的相應的關鍵的技術。
首先看一下行業的發展機遇。在全球的“雙碳”的背景下,全球各國對新能源都在加速地推進。在這個過程中,特別是一些重要的經濟體,像中國、歐洲、美國等都有有關鍵的一些措施的出臺,比如歐盟的REU計劃、美國通脹削減法案等。未來的新型電力系統中,風光新能源有間接性、波動性的問題。要解決這些問題,需要我們儲能作為蓄水池發揮蓄水池一樣調節作用,所以說,儲能就是能源轉型的重要的一環。
現在我們知道近兩年全球的儲能呈現爆發式增長的態勢,特別是我們的新型儲能,尤其電化學儲能的增長非常的迅速,去年也是翻倍的增長。去年全球電化學儲能的裝機52GWh,今年我們預計,電化學儲能的裝機有望突破100個GWh,主要的增量市場還是中美歐這三大市場,三大市場的占比要達到90%以上。
去年我們國內光伏組件的價格是比較高的,對應去年的很多項目都要推遲到今年來實施,今年國內電化學儲能的裝機規模有望突破40個GWh,我們國內會首次超過美洲成為全球最大的儲能市場。
從收益方面,我們也知道,近兩年,行業進行了獨立、共享儲能的模式創新,電力市場也在完善,所以,現在的儲能的收益是逐漸向變好的趨勢來發展的。在這個發展過程中,我們要保持好這種良好的發展態勢,就必須要把握住新型儲能高質量發展的三大要素。
第一個非常關鍵的要素就是安全,。安全是我們的儲能系統最重要的一個指標,安全也是我們的所有項目收益的基礎,但是安全是一個系統這樣的工程。
之前,我們在跟很多的行業同仁的交流過程中,很多同仁上來就會問,你的電芯是用哪家?很多人認為,電芯的安全決定了儲能的安全。實際上這是片面的,實際上我們的儲能安全是一個系統的這樣的工程。電芯僅僅是它其中的一環。
我們知道,電芯它是能量存儲的容器,除了這個容器外,還有能量轉換的控制、能量控制的策略,對外還有跟電網進行有效的互動。所以說,我們的整個系統是一個系統的安全的工程,整個的并網包括運行、檢修、應急、處置,這是涉及整個全生命周期的共同的安全。所以,我們的安全是一個全生命周期的系統的安全的區別。
第二大核心的高質量發展的因素是系統的壽命保障。我們知道,鋰電儲能在實際運行過程中, 單是電芯的環境差異,就可能導致系統級別產生衰減,加上儲能的復雜運行環境,這種衰減更進一步的加劇。
所以說,初始電芯最開始是8000次,到系統級別就是5000次,甚至更低,那就需要系統的技術解決儲能的循環壽命的問題,使系統的循環壽命能無限地接近電芯的單體的循環壽命。相應的系統的可用容量要接近電芯單體的容量之和的水平。
第三大的核心要素就是并網的技術保障。儲能并網需要非常嚴苛的測試和驗證,有大大小小的100多項的測試驗證。之前在很多的項目實踐過程中,很多廠家對電網的理解不深刻,導致在現場過程中出現反復的脫網、振蕩的問題。有些項目甚至半年都沒有并網。
我們的儲能需要相應的核心的技術來支撐,來保障儲能的高質量的發展。那么,從整個儲能的能量鏈的角度來看,儲能有三大的核心技術,一個就是電化學技術,第二個是電力電子技術,第三是電網支撐技術。
電化學技術是讓能量存儲的關鍵技術,它不僅包括對電芯本體的研究,還包括保障電芯的本體的特征,PACK的成組設計、電池的狀態監測、運行策略的優化,它是我們的系統安全、能量可靠存儲的關鍵的重要的保障的技術。
第二大核心技術就是電力電子的技術,電力電子技術是能量轉換的關鍵技術。它不僅要對電池側進行精準的充放電控制,還包括精細化的管理,使我們的電池側的能量主動的、安全的可控,還要對我們的電網側容量進行全象限的運行功能,使整個能量在電網側安全可控。所以說電力電子技術最終的目是實現電池和電網之間建立一套相應的安全可控的能量橋的這種措施。
第三大技術就是電網支撐的技術,它是能量應用的關鍵技術,是我們打造電網友好型儲能電站的關鍵。新能源的“三高”問題,導致了我們相應的源網荷儲很多復雜的問題需要我們電網支撐的技術解決。新能源大比例的、高比例的接入,系統慣量出現持續走低的問題,還會出現電壓穩態問題,還有分布式能源大批量接入、電動汽車的大量接入,導致我們配電網的不平衡、閃電的各種問題,都需要我們平衡的電網支撐技術保障我們相應的儲能的安全。
我們陽光電源在全球有兩千多個項目實施的案例,我們就結合我們相應的實踐和研究介紹一下我們關鍵的技術,包括我們“三電融合 數智儲能”的技術。經過多年的研究和實踐,我們發現只有將相應的電力電子、與電化學、電網支撐這三大技術進行有效的融合,進行全生命周期的一體化的系統的集成,才能打造出數智儲能的系統。通過技術,驅動我們整個新型儲能高質量的發展。
基于此,我們陽光電源打造了全場景的儲能的解決方案,通過大批量技術創新,實現了我們系統性能的大面積快速的提升。下面介紹一下我們在實施的過程中、在創新的過程中,我們具體的實踐路徑。
首先是安全方面。安全方面我們要的是全鏈條的安全,包括我們從電芯到系統級各種層級的層層的進行相應的防護。對我們最重要的核心的器件——電芯,我們有相應的智能的電芯管理系統保障,通過多層次的建立相應的數據仿真模型,來保證電芯的健康度、實時的進行相應的評估。我們能及時發現相應的電芯,提前進行相應的預警、提前運維,所以說從源頭上可以解決我們電芯熱失控的難題。
包括我們的大型儲能上面有很多復雜的、龐雜的線路連接、電氣連接。這些容易導致相松動拉弧,我們的技術可以進行毫秒級的識別,來保證我們的整個電氣的安全,解決我們線路的龐雜的電氣的安全。
消防方面,我們也是通過多種措施早識別、防爆炸、防復燃、防擴散,我們消防是使用全球最高安全的消防的標準,并且我們的產品通過了UL的認證。
從我們的整個收益過程中看,我們必須保障全生命周期的收益。陽光電源也通過各種的措施,像降低輔助功耗的措施、提升壽命的措施、精細化管理的措施。
行業內現在主流的就是我們液冷的系統,液冷系統要保障液冷的良好的散熱的性能,還必須配置我們AI的相應的模型的算法,通過這種算法來保證制冷的相應的功率,包括液體的流速、自動補液系統的智能的控制,使得我們整個電池的溫度的差異控制在很低的范圍內,保證我們的電芯運行在良好的溫度范圍內,這樣我們的電芯、電池的壽命才能得到有效保障。
傳統的儲能系統存在失配的問題,針對這個問題,我們也是采用了簇級的管理方案,我們通過每簇的管理,實現每一簇均衡的充放電,保證我們每一簇充分的充滿電、放滿電,可以保證系統的充分的放電量,提升7%以上的水平。
未來在運維過程中,必然會存在新舊電池混用的情況。這個混用的情況會導致容量失配的問題,我們通過簇級的智能管理系統,能實現簇級的規劃、SOC的調整,真正的做到了即用即換的措施,真正能保證我們未來的運維過程中,能節省時間以及運維的成本。
包括現在構網型是我們的主要方式,我們陽光電源通過干細胞電網技術,通過融性慣量支撐進行調頻調壓、諧波抑制、黑啟動保障新能源進行發電。對于并網過程中的難題,我們不能完全依賴我們的產品運到現場,在現場進行并網的調試來驗證。我們必須有相應的超算的仿真平臺,在家里面就可以進行全場景的仿真驗證,來驗證并網技術是否成熟,到現場我們接上線就能運行,這個非常關鍵。
另外一個就是我們必須有核心的自研的設備,能進行一體化的系統集成,這種能力非常重要。傳統的商家采用拼湊式的方案,軟硬件的匹配問題、故障的問題,導致售后發生扯皮。我們的方案必須有預制化的設計方案,我們出廠前各個模塊完成系統的聯調,設備運到現場只需要接線就能快速地實現并網的運行,大大節省了并網的時間。
我們這種三電融合的數智儲能的種種措施,最終目的是要保證儲能系統能在全生命周期更安全、更可靠的運行,獲得穩定的收益。
最后我們衷心地希望能同大家一起攜手共進,促進我們新型儲能系統高質量的發展,謝謝大家!
(根據演講速記整理,未經演講人審核)