中国储能网讯：3月10-13日，由工业和信息化部节能与综合利用司指导，中国化学与物理电源行业协会主办并联合500余家机构共同支持的第十四届中国国际储能大会暨展览会（简称“CIES”）在杭州国际博览中心召开。
CIES大会以“共建储能生态链，共创储能新发展”为主题，针对储能产业面临的机遇与挑战等重点、热点、难点问题展开充分探讨，分享可持续发展政策机制、资本市场、国际市场、成本疏导、智能化系统集成技术、供应链体系、商业模式、技术标准、示范项目应用案例、新产品以及解决方案的普及和深化应用。
来自行业主管机构、国内外驻华机构、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2011余家产业链供应链企业， 53417位线上注册嘉宾将参加本届CIES大会，储能网视频号线上直播11万人参与观看与交流。其中300余家企业集中展示了储能产品，涵盖系统集成、电芯、PCS、BMS、集装箱、消防、检测认证、飞轮储能、液流电池、熔盐储热、压缩空气储能等新型储能全产业链。
3月10日下午，湖北省电力规划设计院有限公司副总工兼科创中心总经理康慨受邀在储能电站规划与设计专场分享主题报告，报告题目为《新型电力系统下新型储能电站的设计关键技术及应用实践》。以下为报告主要内容：
康慨：各位领导、各位同仁，大家下午好！我是来自湖北院的康慨，我分享的主题是《新型电力系统下新型储能电站的设计关键技术及应用实践》。
我的分享分为四个部分。
首先是储能发展概述。
储能发展的一个时代背景是新型电力系统。截止2023年年底，全国非化石整体装机容量达到了15.3亿千瓦，占比首次超过了火电，比例是52%。2023年全国新能源累计装机达到了10.5亿千瓦。据预测，到2060年我国电力装机规模将达到90亿千~95亿千瓦，其中新能源装机比例将达到60%以上。大规模新能源接入会使得电力系统调峰/调频/备用容量不足、转动惯量降低，甚至会出现宽频振荡等新型稳定问题。传统电力系统是以火电为主，电能平衡方式主要是源随荷动，而新型电力系统是以新能源为主体，电能平衡方式是源网荷储互动模式。新型电力系统是以确保能源电力安全为前提，以新能源为供给主体，以智能电网为枢纽平台。随着新能源占比快速上升，对电网稳定和可靠性影响越来越大，而储能技术被认为是新型电力系统发展的重要手段和支撑技术。
2023年国家能源局发布了新型电力系统蓝皮书，蓝皮书给出了新型电力系统三个发展阶段及显著特点，其中储能作为一个重要元素被谈及。可以看到储能在电源侧、电网侧、配电侧以及用户侧发挥着不同的作用，是新型电力系统重要支撑。根据《新型储能项目管理规范》新型储能主要指：“除抽水蓄能外以输出电力为主要形式，并对外提供服务的储能项目”。在今年的政府工作报告中，首次提到了新型储能，对于推动新型储能的发展有很大的促进作用。
2023 年中国储能产业继续保持高速增长态势。截至2023 年底，中国储能累计装机功率约为83.7GW，抽水蓄能累计装机占比首次降到60%，新型储能占比38.4%。而在新型储能中锂电比例非常高，达到了94.9%。在全国来看，19省投运装机超百兆瓦；14省投运装机超吉瓦时。从技术应用上看，锂离子电池仍然占据新型储能的主导地位，其它技术路线“多点开花”，规模实现突破，应用逐渐增多。
第二部分，新型储能发展趋势。
目前国家出台了多个关于推动新型储能发展的文件，如2022年2月国家发展和改革委员会、国家能源局正式印发《“十四五”新型储能发展实施方案》。 截止到2023年年底，已有20多个省发布了“十四五”期间新型储能的发展规划，新型储能累计总装机规划超50GW，配储比例要求普遍在5%~20%/2h。同时多个省份也发布了新能源强制配储相关文件、电力辅助服务方的政策文件以及储能建设补贴文件等，对于储能的发展有较好的推动作用。
储能按照技术分类，主要包括电化学储能、机械储能、冷热储能、化学储能等，涵盖了发、输、配、送、用各个环节，可应用在集中式可再生能源并网、电网调峰、调频、缓解输配电系统升级、分布式及微网、工商业削峰填谷、需求侧响应等方面；相关文件也给出了新型储能的技术创新方向，主要包含新型储能多元化技术、全过程安全技术以及智慧调控技术。在新型多元化技术里面重点提出了要推动锂电池成本下降，推动压缩空气、飞轮、液流，储氢、储冷储热等示范应用；在智慧调控技术方面，重点提到了开展规模化储能系统集群智能协同控制，分布式储能系统协同聚合等。
下面重点介绍几类新型储能。锂离子电池方面，目前进入了一个新变革周期，大电芯、高电压、水冷/液冷等新产品新技术逐渐登上舞台，在调频兼容量服务、分布式及微网、集中式可再生能源并网领域有着规模化应用。在钠离子方面，具有资源丰富、成本低、安全性高、低温性能优异等特点；缺点是能量密度偏低、循环次数少、商业化较少、产业链不完善。全钒液流方面，具有安全性好、充放电性能好和循环寿命长的特点，缺点是能量密度偏低、成本偏高，效率有待提高，目前重点应用在集中式可再生能源并网及电网大规模调峰等领域，以大型储能电站为主。飞轮储能方面，具有响应速度快，功率密度高，不受充放电次数的限制、绿色无污染、无需频繁维护、调频性能优越等特点，缺点是成本较高、能量密度低、储能容量少；飞轮储能主要应用领域是调频，同时在分布式发电及微网、轨道能量回收、电力输配/备用电源方面也有应用。氢储能方面，特点是可实现长时储能，能量密度大，液态氢能量密度约为汽油、柴油、天然气的 2.7 倍，目前主要是经济性不足，储能成本较高。重力储能，重力储能解决方案与抽水蓄电在理论上类似，将特制的复合砖通过物理升降的过程牵引发电设施，实现储电放电，重力储能目前主要是建设成本较高、效率有待进一步提升。
第三部分，典型储能电站的设计要点。
新型储能系统关键设计技术按照对象从微观到宏观的层级顺序，将新型储能系统依次分为材料级、设备级、系统电站集成研究及电力系统应用。以锂离子电池储能系统为例，在系统电站集成方面，主要关注两大部分，一个是高效经济的集成技术，另外一个是如何实现储能系统集群智能协同控制，保证系统的高效响应。做新型储能系统集成设计时需要综合考虑储能技术本身、设备响应特性、安装费用等多种因素前提下，以提高系统运行可靠性、安全性以及经济性为目的，寻求最优容量配置方案。
下面具体介绍几类典型的新型储能电站设计要点。首先是锂电储能设计要点，下面是一个典型的50MW/100MWh磷酸铁锂储能电站，在设计时主要关注四大要点：一是接入，这是所有的储能电站必须首要关注的；二是选址要求，如选择需高于50年洪水位，要避免水泽洼地，且便于运维；第三和第四分别是整体的占地面积和消防。做系统设计需要综合考虑其经济性和安全性，需考虑从器件选型、BMS管理、消防设计、实时监控等多个维度11个要点方面进行整体考虑，包含了储能规模确定，需要考虑直流侧和交流处容量；储能电池系统的集成考虑，需关注电芯、模组、电池簇检测报告、业绩、品牌、循环寿命、效率（电芯、直流测、交流侧）、年度衰减系数、冷却方式、BMS相关参数等，PCS选型需要关注过载能力、响应速度、电压等级、系统效率、GOOSE通信以及防护等级等；另外还有升压变选择、是否需要SVG、储能电池集装箱供电方案、能量管理系统、储能系统主接线、消防、防爆、总平面经济合理布置等。
第二种新型储能液流电池储能设计要点。对于铁基液流来说，主要四大要点，一是综合考虑接入要求，结合储能系统定位，可就近接入系统并网点；二是容量配置时，需考虑充放电特性、综合效率合理配置储能容量；三是在总平面布置时，需要考虑PCS与正负极罐体按单元布置；四是储罐设计时，储罐考虑充装折减系数，防止液体溢出，罐高2米以上设置护栏。全钒液流储能系统设计时，主要四大要点，一是在布置与占地时，需综合考虑是否单层厂房布置、多层厂房布置、预制舱布置，需注意设备间距及安全检修间距；二是系统设计时，为保证高效率运行，需保持电解液温度区间35℃~40℃，同时通过系统设计和设备的选型减少电压转换环节，提升整体运行效率；三是安全防护：要考虑防火、防爆（电池在充电过程中会产生少量氢气，需对储能车间进行爆炸危险区域划分及选择合适的防爆设备）；四是考虑环境影响，如电解液污染（电解液为酸性溶液，需设置废液收集及防渗措施）、噪声污染。
第三种新型储能型式是二氧化碳储能。主要关注四大要点。一是接入方案，关注调度运行模式、电压等级、供区范围、周边电网的接入点距离容量；二是总平面布置时，需关注项目所在地风向、进出站道路、储气仓、换热区、动力设备及升降压站的合理布置；三是资源化利用，如周边余热、地热资源合理利用，这样可提升系统充放电效率；四是布置的空间高度和工艺外观设计。
第四种新型储能是飞轮储能。飞轮储能除了关注接入要求和场地布置外，特别需关注选址的水文地质要求，由于飞轮较重，运行时需提供转动惯量，对基础承载力及应力要求较高
选址时需选择地质承载力较好的场址。
第四部分是典型工程案例。
第一个分享的新型储能案例是随州广水市100%新能源新型电力系统科技项目配套储能项目，集中与分布式储能电站。本项目储能电站总容量为：20.75MW/33MWh，分为9个站址建设，分别布置在电源侧、电网侧和用户侧。布置在电源侧的储能，重点关注的是平滑新能源出力，减少新能源波动对电网的影响；布置在电网侧的储能，主要时用来调峰、调频和黑启动，同时由于储能放在电网，重点关注消防安全性问题和响应的速率问题；布置在负荷侧的储能，主要削峰填谷，同时缓解冲击性负荷对配电网的影响。
第二个分享的新型储能案例是集中式新型储能电站——湖北潜江渔洋50MW/100MWh共享储能电站。该电站储能电池采用磷酸铁锂电池，采用预制舱布置，分为20个储能单元，每个储能单元含1套2.5MWPCS升压系统和1套5MWh磷酸铁锂电池系统，项目总体占地面积约23亩。电池系统采用的是280Ah电芯、风冷方案、非步入式预制舱；PCS升压系统采用的是SCB12干式变压器、1250kW户外PCS；在消防方案时重点考虑采用了室外消防系统、电池舱采用全氟己酮灭火及预留水喷淋管道引至室外。电池预制舱之间的防火间距，长边端不应小于3m，短边端不应小于4m。
第三个分享的新型储能电站案例是新能源配套储能电站-湖北襄阳襄州区 50MW/100MWh独立储能电站。该项目采用的是磷酸铁锂电池，采用预制舱布置，分为14个储能单元，每个储能单元含1套3.75MW PCS升压系统和1套7.3MWh磷酸铁锂电池系统(2套AB舱并舱布置)。电池系统采用的是305Ah电芯、液冷方案、柜式预制舱。随着投资主体对于新能源加配套储能整体经济性方面的考量，未来大电芯、高电压等级、集约化一体机和消防是重点考虑的方向。
第四是分享的新型储能电站案例是中国电建英山铁基液流储能电站。 该项目入选国家能源局领域首台（套）重大技术装备示范应用项目，同时此项目2023年6月也被顺利纳入湖北省2023年新型储能电站试点示范项目名单。铁基液流储能项目与全钒液流储能项目类似，在配置时基本以四小时比较经济。这个项目由20 个2.5MW/4h的全铁液流储能单元组成，分2 回接入220kV升压站35kV侧。在这个项目中重点关注的电堆和电池簇的组成、效率以及经济性问题。
最后分享的是新型储能在智能微电网项目、绿色园区项目中的应用，包括目前我们做的武汉铁塔源网荷储一体化绿色低碳园区示范工程、武汉电力职业技术学院智慧校园示范项目和中国电建集团湖北工程公司智慧楼宇项目等，在这个里面重点需要关注新型储能、分布式电源以及负荷整体的规划配置问题，需充分发挥新型储能在负荷侧和配网侧的提高供电可靠性、削峰填谷、应急保电以及增加分布式电源消纳等方面的作用。
最后，我想表达的是储能技术是新型电力系统发展的关键支撑技术，新型储能市场空间很大。希望大家携起手来共促新型储能的发展，促进新型电力系统的快速发展。
以上是我的汇报，谢谢大家。
