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億緯鋰能陳翔:用戶側儲能系統運營實踐分享

作者:中國儲能網新聞中心 來源:中國儲能網 發布時間:2019-06-26 瀏覽:
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中國儲能網訊:6月19—20日,由中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會聯合江蘇省電機工程學會、全國微電網與分布式電源并網標準化技術委員會、中國能源建設集團江蘇省電力設計院有限公司等單位聯合召開的“第三屆全國電網側暨用戶側儲能技術應用高層研討會”在蘇州市太湖假日酒店舉行。來自電網公司、設計院、系統集成商、電池生產企業、投融資機構等單位的280余位嘉賓出席了本次研討會。

會議期間,惠州億緯鋰能股份有限公司儲能事業部總經理陳翔分享了主題報告《用戶側儲能系統運營實踐分享》,以下是演講全文:

陳翔:大家下午好。很高興有這個機會,今天站在這里跟大家分享一下我們在用戶側儲能系統運營過去兩年積累的經驗和教訓。

今天的分享從如下四個方面展開,第一個方面是把目前我們在用戶側儲能電站運營的現狀給大家做一個分享,第二個部分是關于目前大家都非常關注的安全管理,在這方面我們會做一些經驗的分享。第三個部分是關于儲能電站穩定性以及常見故障的分析做一個分享,最后是對于未來用戶側儲能的展望。

首先看一下運行現狀。目前我們的運營是基于這樣一個運營平臺,武漢億星,它是億緯鋰能全資子公司,初期注冊資金一千萬,主要業務范圍就是專注對于儲能以及一些新經濟形勢下運營的業務的探索。

這是目前我們正在運營的用戶側儲能電站的分布,大概有30個兆瓦時左右,集中分布在江蘇和廣東省這兩個用戶側儲能發展條件相對比較充分的省份。這是我們目前已經建成的電站的實景圖。

第二,安全管理經驗。其實儲能電站的安全是一個系統性的概念,并不僅僅單純是某一個方面所能夠涵蓋的管理。

像前面黃總在介紹消防系統的過程當中也提到了,我們認為從過去兩年的實踐經驗來看,要系統性的考慮儲能電站的安全需要從如下四個方面去考慮:

一,電化學的安全,集中體現在電芯本身要安全。

二,整個系統設計的時候它的故障預警,要做好預警的設計。

三,狀態準確可知。這個是現在儲能系統需要密切關注的點。因為儲能的運行功耗相對比較規整,所以它的預警出現是比較有征兆的。

四,易運維,運維的難易程度會直接影響到我們的收益。

電芯安全,左邊這張圖是我們剛剛拿到了電科院基于最新的國標進行了電芯的報告,在這個報告里面我們的電芯在安全這塊取得了相對比較高的分數,要保證整個儲能電站特別是電化學儲能電站的安全性,首先電芯的安全必須要可靠。

右邊這個是我們的第三方責任險,現實世界中安全這個問題除了技術方面去解決,還要考慮在保險、商業運作方面加以配合。

第二個是模塊化設計。模塊化設計跟安全相關的有兩個方面的考量,第一,熱管理。我們目前采用的這樣一個模塊化設計,能夠在最大限度上做好熱管理,防止局部的熱導,因為熱對于電芯來講,它的影響是比較大的。

第二,模塊化設計的好處是在整個運維過程中能夠快速的進行響應,同時在運維過程中能夠減少一些人為事故的產生。

第三個,測試驗證,這個是很多廠家在背后做的事情。但是需要強調的是這部分其實從系統的驗證還有熱仿真這兩個角度來講,需要從實際角度去真正解決我們要解決的問題,因為熱仿真很多公司都有這樣的團隊,但是熱仿真的結果能不能說明問題,是需要去考量的。

在實際運維過程當中根據我們站點上面的情況,現在列出來了這樣幾個方面的因素,比如說:

第一,監測,要能夠遠程的運營,24小時有監控,我們數據傳輸系統的穩定性就是很重要的考量。

第二,預警,要通過短信網關以及在線報警事件來進行響應。

第三,進行巡檢。我們現在盡可能的把電站做成無人值守,遠程巡檢,但實際上物理上的巡檢還是必要的,我們還是要派人到現場進行巡檢,巡檢的內容后面會跟大家做分享。

第四,備品。備品非常重要,當有異常模塊的時候要第一時間進行更換,防止事故進一步惡化。

第五,消缺。故障場景很多是會發生變化的,我們在用戶側運營的時候,一年365天,春夏秋冬,電站運行的情況是不一樣的,夏天和冬天它的運行工況就會出現細微的差異,要進行遠程的管理,也是目前考慮的一個方面。

這個維護的內容,比如說在巡檢的時候,我們這個里面特別強調一個電氣線路的檢查。我們在之前巡檢的時候就發現,巡檢人員在現場都會做一個工作,拿著紅外溫槍對著站內里面選取的一些典型的點測量它的溫度,比如說連接端子,在整個空氣循環過程當中,最有可能產生熱導的點,探測它之間的差別,找到系統運行過程當中是否有潛在的隱患。

比如說連接端子,就是模組前面正負極的端子曾經就發現過有的端子在運行過程當中它的溫度會達到80度到90度,后面我們還專門設計了一款自己的端子,就是為了解決連接埠穩定的情況下造成的安全隱患。

這個地方有一個運維成本的分析,僅供參考。運維的費用在目前來看是占到整個投資比的0.5%到1%,這個需要說明的是這個0.5%到1%其實是一個相對理想的值,這還只是我們過去這兩年站點運行的情況所做出來的測算,在十年的全生命周期中這個會發生什么樣的變化,我們還在做積累。

正面的防范,第一個是電池溫度系統,電池溫度監測系統本身也有一個可靠性的問題,所以這個在我們的日常運營過程當中也需要去關注溫度采集、信息傳輸、BMS,這部分系統是否出現異常,第二個是異常電芯及時的排查。我們就碰到一個電站里面出現了一個電芯的電壓跌落,后面我們就分析應該是這個電芯有問題,及時的進行了更換。艙內的電器連接,我們要去開發自己的連接件其實也是發現有這樣的問題,要從根源上去解決它。

再就是消防系統是否可靠,可能有一些七氟丙烷的氣瓶用一段時間里面的氣體就跑光了,沒有辦法用了,需要人工去檢查。

還有空調的維護,現在就出現了站點上面的空調兩年之內就損壞了,需要對它進行整體的更換,這些都是需要關注的點。

在穩定性這塊我們把目前影響收益的因素做了一個歸納,大概從三個方面進行了展開。我們在前期做項目可行性分析的時候更多德惠考慮系統可靠性。對于接入點負荷因素的影響,我們在進行可行性分析的時候,很少會去考量這個點,在我們過去的兩年經驗里面,反而因為客戶的使用或者客戶的負荷發生了變化,導致我們的收益受影響,成為了我們現在在收益管理過程當中最大的一個挑戰。

反過來系統的穩定性經過這兩年多的磨合已經趨于穩定,但是用戶負荷側的影響會直接影響到我們的收益。

這邊是我們摘取的六個站點給出來的參考值,左邊這個柱狀圖是我們的實際收益和期望收益之間的比例,摘取的這六個站點里面最好的是99.02%,最差的站點是92.78%,相當于如果我在設計這個系統的時候對它的收益是一百的話,那么最好的這個點只能夠產生99.02%的收益,最差的點可以產生92.78%的收益,這個中間就有接近7.3個百分比的收益是丟掉的。

另外一個是運行保障率,就是工作的天數。這個里面大家也可以看到,這六點站點里面最低的只有93%的可用天數,最的高是98%,這個里面有很多因素,比如說客戶的變壓器容量不夠了,或者他的生產負荷提升了,或者說逢年過節關機了,這種因素出現都會導致我們的收益發生變化。

這個地方列出了一個相對比較好的,從后臺的監控上來看,下面這個成本支出和我們收益的圖上,在削峰填谷的應用下面,系統本身穩定的情況下它的收益是比較穩定的,2月18號也是因為在春節期間,那個時候客戶的調整。

關于系統故障的診斷,這個地方我們做了一些相關的分析,有包含有電池的不一致,還有我們的連接,特別連接的這一部分是要特別強調的,因為在用戶側倍率比較小,一般都是0.25C到0.33C,大家一般不會太在意在PACK設計的過程當中。去年和前年有一些項目里面有些友商還會采用擰螺絲的方式去做內部連接,這都是存在的隱患和故障點,但這種故障點要去排查是非常難的。

還有熱故障,仿真是一方面,實際運行是一方面,整個運行過程中需要實時監控。

傳感器在過去的經驗當中是故障率比較高的,我們曾經吃過大虧,所以在傳感器的故障診斷這部分,包括數據采集系統本身的可靠性這方面都需要花大工夫去進行設計。

連接件剛才也提到了,這個是除開電池直流系統以外BMS、PCS、EMS、通訊故障還有輔助系統的鼓掌,我就不贅述了。

后面的發展和思考,在目前國內的用戶側來看,儲能系統的價值體現其實是不多的,削峰填谷是一個,其他的在海外比較普遍的收益模型在國內還缺少實施的細則或者落地的土壤。所以站在這個角度來講,用戶側儲能當下去推廣,最重要的還是度電次成本,如何降低,一方面是整個系統的造價進一步降低,第二個更重要的是整個系統的循環次數要進行提升,所以在這個地方我們認為按照目前的技術發展來看,有可能這個時間會提前,很有可能到明年的時候用戶側儲能電站的度電次成本就會去到兩毛錢左右,到了這個價格上,絕大部分省份的用戶側系統都可以上了。

介紹一下目前整個公司現在正在做的,把這個圖放出來,目前站在電芯生產的角度,儲能電芯和動力電芯已經列為兩個不同的發展列經,動力電芯追求越來越高的比能量密度,儲能電芯當前發展的首要任務第一是解決安全問題,第二是提升循環的次數,所以在這方面因為我們自己做的電芯的品類比較多,所以我們非常清晰的看到儲能電芯未來的發展路徑。包括現在儲能電芯的規劃上面現在即將量產的就分為4000、6000和10000三個循環的平臺,能夠覆蓋用戶側、發電側和電網側不同的應用場景。

對于目前的用戶側儲能來講我有這樣一個觀點,現在大家去談用戶側的項目開發的時候很關注的是這個項目的高收益率,如果能夠把這個項目的收益率做到6個點,7個點甚至更高這是大家討論的話題。從我們規模運營的角度來看,現在收益的可持續性和穩定性相對于高收益率來講,對我們的實際價值更高,這種收益的可持續性和它的穩定性。我的預期收益和我的實際收益能不能百分之百的符合,這個偏差對我們實際用戶側的電站運營來說它的現實價值更大。

以上是我的分享,謝謝。

(本文根據會議錄音整理,未經演講人本人審核)

關鍵字:用戶側儲能

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