分布式储能的前景展望

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  • 更新日期:2016-07-26
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我是来自江苏天合储能的中国区销售,我今天过来不是喧宾夺主的,我们是来锦上添花的,所以我今天给大家带来一个分布式储能的前景展望。

我今天讲的主要内容,包括我们公司的主要介绍,还有分布式储能的简单介绍,然后重点讲一下储能技术目前的发展状态,后面再讲一下应用场景,就是我们分布式加上储能具体在哪些地方可以应用,还有我们天合做了哪些工作,后面是我们对前景做一个展望。

江苏天合储能公司成立于2015年,之前我们在天合以事业部的形式做,在2013年就开始做储能相关的前瞻性的工作,目前已经有100多名技术研发人员,我们是专注于储能的解决方案。

我们的产品包括四个系列,第一个是家庭储能,这里面有便携式的,有离网的,有并网的,还有我们的动力电池,还有通信电源,还有集装箱式储能产品。

下面讲我们的分布式和储能的关系。昨天电网的张主任讲过分布式接入的时候,会对电网有些影响,我们看了一下,主要有四个方面的影响,第一个是对电网规划的影响,因为之前我们的配电网并没有考虑分布式电源的情况,所以说它的配电网设计上,如果我们接入这个分布式的时候,会对我们的规划产生一些影响。第二个就是并网方式,我们现在的方式,在电网比较弱的情况下就会导致电压波动,从而导致一些故障产生。第三个是电能质量的影响,这里面会有一些谐波,还有一些直流分量,会对我们的电网产生影响。最关键的影响就是对继电保护的影响,如果我们没有解决好这些问题,就会导致大面积的脱网,导致我们的负载没办法供电。

储能在分布式的作用。因为储能有好多作用,我们可以放到发电侧,它有削峰填谷的作用,但是在分布式这里,它重点还是解决我们并网稳定性的问题,还有离网供电,当我们有些重要的负载,尤其是像偏远山区的负载,如果电网经常会断电的话,就需要有一个离网供电的要求,还有一个是功率平滑,以及增强可调度性。普通的分布式电源是一个不可调度的电源,如果我们加上储能以后,我们的调度性就会增加很多,然后我们变成一个可控的电源。

下面再讲一下我们的系统架构,主要是两种,一个是离网型的,一个是并网型的。离网型的非常简单,就是一个组件加一个控制器,加上离网控制器,加上负载,加上电池。并网的就是把逆变器变成一个并网的逆变器。在这两个基础上,会衍生出好多架构,有的是离并网切换的,还有直流母线的,还有交流母线的架构。最终发展到最高级的形式就是微电网。因为分布式毕竟它在电网里面属于一个分布式电源,它脱离电网是没办法直接工作的。所以我们又提出新的形式,最终要实现的是微电网,它是由我们的分布式电源,包括风力发电、柴油机发电和光伏发电,再加上储能系统,再加上我们负载,加上控制系统,组成了一个局域的电网,它可以实现我们的自我控制、自我管理、自我保护,还可以做到离并网切换,最终它可以脱离电网、独立运行。

下面我简单介绍一下储能的技术,因为储能技术里面分类比较多,大家也经常在文章上看各种储能的技术,这个我就不一一展开了。当然主要的分为五大类,第一个是机械类,相当于抽水、蓄能、压缩空气、飞轮,这是属于机械类的。第二是化学类,就是把我们的电转化成气体,比如说电解成氢气,或者合成为甲烷,这是一类。第三个是热储能,储热和光热发电结合的方式,还有储冷,跟空调结合。第四种是各种电化学的,它包括各种电池,铅酸电池、锂电池、空气电池、高温电池,这些都属于电化学类电池。第五种是电气类的,就是超级电容和超导,这是利用物理的特性做的电池。

我们考察一种储能技术是不是适合储能的需求,尤其是电网侧的需求,我们就要有几个考察因素,第一个就是安全性,因为储能一旦做大以后,它的能量非常集中,在释放过程中如果控制不好就会发生一个灾难性的后果,比如说热失控了就会着火、爆炸,所以我们考量的因素里面,最重要的一个就是安全性。第二个就是我们的性能,这个性能包括常见的一些电化学的性能,它的效率、能量密度、功率、反应时间等等。第三个就是我们的耐久性,也就是系统的寿命,这个寿命其实间接地影响了我们的成本。我们光伏一般都受我们的组件可以运行25年,但是在储能里面不是这个概念,它是以每运行一次来折算其寿命的,有两种,一种是日历寿命,一种是循环寿命,就是我们这个可以工作多少次,这是循环寿命。第四个就是我们经常考虑的经济性的问题,就是我们的成本到底有多少。这里面又有我们初始的投资成本,还有运营的成本,还有包括整个生命周期里面所有附加的成本,我们都要考虑。第五个就是我们的可靠性,我们这个系统不能有太多的维护、保养,需要皮实、可靠,这是我们考量的一个因素。

从目前来看,所有的储能技术,现在没有一种可以满足我们这个所有的需求,又便宜,安全系数又高,还有成本又低。从目前来看,未来也可能是各种技术同时存在。

它的技术的发展方向有几个,第一个是效率会越来越高,第二个是能量密度越来越高,第三个是成本越来越低。现在储能技术的关键,从原理来说,我们已经做了很多探索,我们无论机械类的,还有电化学类的,各种尝试从原理上我们都已经知道各种电池了,但是真正的我们要实现突破,我感觉还是在技术上的突破,这个技术就是我们寻找一种新的材料,另外一个就是找到一个新的材料的制备工艺,能够大大降低我们的成本,提高我们的收益,这是我们实现突破的重点。

下面简单看一下光伏+储能应用在哪些地方,像我们东部的这些分布式电站,因为电网比较强,加储能的必要性不会太大,但是在一些偏远山区,还有一些海岛,电网比较弱,有的根本就没有电网,所以这里面可能是我们光伏储能的一个重要的应用场景。第一个是家庭光储系统,这里面主要是针对欧洲的市场,因为国外的光伏补贴越来越少,更多人选择了把光伏发的电自发自用,迫切需要把我们光伏发的电用储能系统存储起来。第二个是电动汽车充电,这是国内目前大力推广的系统,本身电动汽车的电池就是功率很大的,普通的220伏的供电只能满足慢速充,如果要大功率快速充的话,我们会考虑在一些无电覆盖的地区,通过储能的方式实现电动汽车充电。第三个是岛屿用电,为岛屿居民提供供电。第四个是通信基站,这也是考虑偏远山区通信基站的问题,因为有些山区架设线路比较困难,所以这个光伏+储能还是有一定的应用市场。

这是我们的一些研究,有家庭的、海岛的,还有为偏远山区整个村庄供电的系统。

下面我讲一下天合储能做哪些工作,第一个是天合微文,我们在2012年做的微网一期,光伏大概是146千瓦,储能是200千瓦,还有100千伏的柴油机组,它是为一个污水处理厂提供供电的。配备的这些硬件,我们采购过外面的一些设备,但是相应的控制软件都是我们独立开发出来的。

2013年到2014年我们又开发了微网二期,36千瓦的光伏,加上106千瓦的储能,还有30千伏的柴油机。通过这两个系统,我们研究在不同工况环境下的控制策略,也就是我们微网的核心控制技术,我们提供一个实验的平台。

这个是我们在天合厂区运行的一个集装箱储能产品,我们独立开发了对应的系统,对电压、电力可以进行实时的监测。

最后做一个展望,现在蓬勃发展的分布式光伏就是我们储能的明天。我的演讲就到这里,谢谢大家。

 
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