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智光储能董事长姜新宇:2019年更看好电网侧储能市场

国际太阳能光伏网  来源:智光集团  日期:2019-01-10
  专注电气控制与自动化的上市公司智光电气(股票代码:002169)重注储能市场
 
  为此,智光电气在2018年2月成立了专门电储能公司——广州智光储能科技有限公司(以下简称“智光储能”),主要从事储能系统及其关联技术(包括EMS、BMS及电池PACK等)的研究与开发、储能系统集成及储能系统应用等,开展微电网、能源互联网等领域技术研究与创新。
 
  为此,中国储能网记者专访了智光储能董事长姜新宇。姜新宇为西安交通大学工学硕士,高级工程师,广州市第一批杰出产业人才,广州市优秀专家,智光集团副总裁、智光集团国家级企业技术中心主任兼广州智光储能科技有限公司董事长。
 
  2018年市场在发生重大变化

  中国储能网:回顾2018年,你认为中国储能市场发生了哪些大的变化?
 
  姜新宇:2018年是中国储能产业发展史上重要的一年,在行业政策、储能项目及储能技术等方面都有着重大的变化。这些政策、技术及示范项目将对2019年及其以后的中国储能市场产生深远的影响。
 
  首先储能产业政策方面。第一,多地相继出台有关火电机组调频、调峰应用的相关奖励与补偿政策,进一步打开储能在火电领域的调频调峰市场。如南方能监局发布了《南方区域电化学储能电站并网运行管理及辅助服务管理实施细则(试行)》,对于支持储能系统直接接入电网、探索并建立健全储能参与辅助服务市场机制、推进储能提升电力系统灵活性稳定性和提升用能智能化水平应用示范,具有十分重要的引领作用。
 
  第二,新能源领域储能发展的积极信号已经出现,12月28日,国家能源局西北监管局日前印发了《西北区域发电厂并网运行管理实施细则》及《西北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》,新版两个细则将于2019年1月1日正式执行, 西北是国家新能源发展重镇,将是新能源领域储能最大的市场区域,新版细则的发布对储能市场的影响将在明年逐步释放。
 
  其次,是储能项目商业化市场热闹非凡,2018年国内多个电网侧和用户侧储能项目相继投产,储能也逐渐从示范项目向商业化过渡,尤其是531光伏新政发布以来,储能更是被寄予了厚望。其中最大的亮点是电网侧储能的应用,具体表现在示范的项目越来越多,示范的规模也越来越大。国家电网公司、南方电网公司高层已经明确表示要大力发展储能。江苏、河南、浙江、湖南各地电网公司都成为各储能企业角力的地方。这些储能及后续的电网储能项目,将对新能源消纳、提升电网的柔性调节能力、减少或避免电网灾后事故扩大化等方面起到积极的意义。
 
  最后,储能产业的技术升级,大容量储能项目屡破新高,级联型高压储能商业化项目正式投运等,都将进一步带动储能行业技术不断进步,促进储能系统的安全性技术研究及可靠性应用。
 
  中国储能网:具体到智光电气,你们公司的储能板块业务有哪些大的突破和变化?
 
  姜新宇:2018年2月2日,广州智光储能科技有限公司正式成立,在不到一年的时间内,智光储能在这个全新的业务板块也取得了丰硕成绩和重大的突破。在2014年南方电网863项目中研发成功并投产全球首台级联型直接高压储能系统PCS之后,2018年公司按照商业化产品标准研制投运国内首台商业级5MW/3MWh级联型高压储能系统,这是完全按照当前火电厂调频市场研制的技术,也为电网侧高压储能应用进行了积极的探索,很荣幸这个项目也入选了中国储能网“2018年中国储能产业十大热点事件”。公司也签订了某火电厂调频储能项目,并与包括中广核下属某公司在内的多个客户签订了储能项目。
 
  为进一步促进公司储能业务的发展,提升公司综合竞争力,公司于2018年先后投资上海精虹、佛山创电,并与江苏大烨智能(300670)合资成立储能科技公司,打造强强联合的竞争主体,走出了一条结合技术、市场多线并行的发展路线,并打造了涵盖电池PACK、BMS、EMS及PCS的全产业链生态。
 
  下注大规模储能市场
 
  中国储能网:你们为什么看好大容量储能系统市场?在这个领域,你们有哪些独特的优势?
 
  姜新宇:首先,智光是一家成立于电网科研院所的上市公司,过去多年深耕电力市场,对电网技术熟悉。近些年来,智光一直坚持“帮助客户安全、节约、舒适地使用能源”的理念,并致力于成为领先的综合能源技术与服务提供商,发展储能首先是源于公司的理念与市场需求的结合。其次,是这些年来国家大力发展新能源,不断提升新能源的发电比例,将对电网的柔性接入及调控能力提出了新的要求,储能作为已孕育多年的技术,能较好地解决上述矛盾问题。最后是基于近年尤其是2018年储能行业自身技术的发展,已能应对客户在经济性、安全性等方面的关切,所以我们认为储能将迎来快速发展的阶段,尤其是电网型大容量储能系统的需求更为迫切。
 
  智光针对目前储能市场提出了一种全新的技术方案,从解决电池的安全应用角度出发研发成功级联型储能系统,其核心思想就是要解决大容量储能系统电芯数量越来越多与安全隐患随着电芯数量增加而显著加大的矛盾。
 
  中国储能网:你们在2018年推出的高压直挂储能系统解决方案,与传统的储能在低压侧并联方案相比,有哪些大的突破?主要应用在哪些场景?还有哪些问题没有解决?
 
  姜新宇:现有储能多采用低压储能升压并网的技术路线,虽然可以通过多台500kW等级的PCS去并联实现大容量储能容量,但这种方式不可避免的需要大量储能电池的串联和并联。储能电池并联得越多,会带来几个显著的问题:其一是安全性降低,因为目前电池成组的方式是直接串联和并联,只要一个电芯发生问题,都会导致与其直接关联的电池受到影响甚至导致毁灭性灾难;其二是电芯并联的越多,电芯之间的充放电差异会导致电芯安装容量利用率降低,因为成组电池受最先充满电或放完电的电芯影响而被终止充电或放电,导致大部分电芯容量未被有效利用。一般而言,电芯数量越多利用系数会越低。虽然有BMS起到一定的均衡作用,但鉴于BMS均衡电流不足够大,均衡作用有限,对于运行时间较长的电芯,这个均衡作用的问题会逐步暴露出来;其三是储能电站目前容量越来越大,如果纯粹靠500kW的PCS并联解决大容量问题,将会需要数十台甚至数百台PCS并联扩容,会给后台管理及储能容量的快速动态调节带来管理问题。而智光研发成功的级联型高压直挂储能系统则在电池的安全性应用方面提供了独特技术解决方案,即将众多原本需要直接串联和并联进行组合的电芯实现了更小的电池分组管理,在同等储能装机容量下,每组电芯的容量是现有储能技术方案下电芯容量的1/60(10kV系统),然后通过PCS结构将每个小电池分组级联成直接高压输出的储能系统,显著降低了每个小电池包的电芯容量(1/60),从而避免了电芯并联,显著减少电芯个数,提升了单电池包安全性。由于实现了电池簇的分簇管理和控制,相对于低压储能方案,该方案的电池簇之间彼此空间上和控制上相互独立,对各簇电池的运行条件不做一致性要求,因而系统安全性更高,加上我们研发的基于PCS的相内各簇和相间两级大电流主动均衡控制,使得系统的电芯一致性显著提升,电芯容量利用率大为提高; 实现了无变压器的中高压直接接入,使得储能系统的组成大为简化,省去了变压器和众多的开关接入设备,5MW以上规模的储能系统,占地面积约为现有低压技术方案的70%,储能系统安装密度更高,成套储能系统效率提升1.5%或更高。
 
  高压直挂储能系统采用的多电平级联式拓扑方案,电能质量高,无需滤波就可以直接并网。
 
  级联型大容量高压直接储能系统,非常适合电站型的应用需要,较好的解决了目前储能大型化及安全性随着容量增大而降低的矛盾,实现了储能容量大型化与安全性同步提升的统一。在电网变电站(10~35kV电压等级)、新能源集中电站、独立大储能电站、火电厂调频等领域有独到优势。
 
  目前该技术路线的储能应用还不多,需要不断加快应用,并在应用中逐步解决问题。目前公司5MW/3MWH储能系统运行稳定,通过各种技术提升了储能电芯安全性与一致性,已得到许多到访客户的认可,也欢迎业界人士前来参观、考察与交流。
 
  中国储能网:你们对2019年储能市场有哪些预测?在电网侧、电源侧和用户侧三个领域,你们看好哪个领域?为什么?
 
  姜新宇:2019年储能市场的市场竞争会更加激烈,同时储能项目将会越来越多,容量也会越来越大,可以肯定的是:市场将会改变现有储能技术路线单一的局面,多种技术路线的储能技术将会百花齐放。
 
  在电网侧、电源侧、用户侧三个领域,我们觉得都是储能发展的重要场合,都能在一定程度上解决负荷与电源供需矛盾问题。
 
  相比而言更看好电网侧的储能市场,主要是未来随着充电桩的建设、新能源的消纳等问题,电网需要储能解决自身问题,更具有市场空间。尤其是近段时间国网、南网高层领导的会议表态,让业界进一步看到储能快速发展的机遇。
 
  中国储能网:储能系统的安全性已经成为一个重要话题, 你们在这方面做了哪些工作?
 
  姜新宇:大容量储能系统的安全性问题是国内及国际储能用户共同关注的焦点,长期一直备受考验,其中电池的安全隐患问题是所有储能用户最为关注的问题。
 
  从2018年7月份韩国储能电站电池爆炸事故到9月份江苏某储能项目的火灾事故,均由电池的故障而引发安全隐患事故,由此可见国内外储能电站的电池管理系统的安全控制技术尤为凸显,同时从侧面反应了现有执行的安全规范标准体系尚不健全,落实储能安全保障势在必行。储能电站的着火是与多种因素有关的,这与产品质量、储能系统集成商的施工水平以及后期的运营管理都有关系。
 
  智光在储能系统的安全性及可靠性方面做了大量的技术研究与实践工作,具体而言就是两条:其一是采取更可靠的电芯,提升电芯管理水平与预警水平;其二就是我们推出的级联型技术,是着眼于电芯本体之外的一种安全解决方案。电芯不可能做到绝对安全,那我们就必须用其余的方案降低事故概率,降低对用户运维条件的要求,提升系统安全性;同时也要降低事故之后的影响范围,应该来说,级联型储能技术方案较好的解决了上述问题。
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