CIES2024|| 欣旺达能源科技李晓龙:电力/工商业储能的产品形态与运维模式差异浅析-中国国际储能大会
2024 03/27 10:19:51
来源:中国储能网

CIES2024|| 欣旺达能源科技李晓龙:电力/工商业储能的产品形态与运维模式差异浅析

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作者:中国储能网新闻中心

  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,深圳市欣旺达能源科技有限公司工程技术总监李晓龙在新型储能系统集成解决方案专场(上)分享了主题报告,报告题目《电力/工商业储能的产品形态与运维模式差异浅析》。以下为报告主要内容:

  李晓龙:大家下午好!

  刚才讲了很多政策性的东西,还有大局的东西。我们把眼光往产品端集中。我今天给大家介绍电力了工商业储能的产品形态运维模式的差异,包括产品本身的差异。

  首先看电力和工商业储能的差异。电力和工商业在整个储能当中发生的作用主要在发电侧,电网侧和用户侧三个大的方向,已经说过很多了。

  我们在集中说一下现在的行业痛点。第一点是安全。每一个产品都会标注安全上做了多么大的提升,做了一些什么样的措施,有什么新的技术。实际上目前来看储能的事故一直没有断绝,从稳定上来说相当于更加大的痛点。

  从储能电站投运到目前,应该说没有一个电站没有在后期的运行中没出现过事故的,基本上有一些通信和零部件的问题。所以稳定性在产品推广和市场推广有很大的考验。

  另外效率。目前大家在投标的时候看到技术协议里的值都是电芯的值,电芯集成成系统,不一定是完全对等的。目前行业的痛点就是这三个。

  这是我们调研在现场发生的问题,也就是集成厂家不得不面临的问题,最多的问题是供应商,大储的集装箱大概2000多个零部件,包括水冷机的供应商,消防的供应商,小到一颗螺丝钉出问题会导致现场停机。

  因为我的零部件异常的分散,所以供应商的问题占比最多。其他地方没有标注出来的隐秘掉了。另外元器件的老化。这个问题在运用很久的电站里会比较突显,电芯能够保证10年,20年的质保,但是相面用的消防,灯泡,灯管,这些零部件达不到20年的使用寿命。

  整体集成系统,集成厂家除了考虑电芯本身的寿命,还要考虑元器件老化的替换。另外我们还会有用户存放不当的问题,电芯本身充放电间隔期只有6个月左右,6个月不充放造成的损失是不可逆的。其他包括参数配置的问题,电池管理系统BMS,PMS,EMS,只要有控制类的定值参数,最终集成系统之后都是独立的。

  适配到一个整站,一对一的适配有一个定值,适配不对就会导致运行中会有问题。包括外部施工方的接线错误,还有通信的故障,以及用户的需求辩证,以及验收时候的变动,这个在去年特别的凸显。

  去年底出的货,今年新的规划出来了,防爆有新的需求,之前出货的项目验收到今年,又要改。整体储能的现场问题还是比较多的。

  包括用户侧不是有特别专业的施工方,基建的基础不达标,包括技术的水平度不够平整之类的。储能的问题是发展过程中避不开的问题。

  储能产品基本的系统要求主要体现在安全性,可靠性和高效性。安全性消防和BMS已经承担了很大一部分,系统集成商说怎么把消防,现在已经到PEEK级的消防了。BMS的各种报警能不能及时的反馈,这是安全性上需要做的事情。

  电池热失控引发的故障还没有了解到是特别多,是因为电池本身的热失控造成的起火事故。目前电芯本身的集成相当高的量级提升,目前说最容易触发安全事故的是电器的短路,包括簇之间的,电池和电池架之间的。电器类绝缘不达标,这是安全事故比较多的原因。

  可靠性包括电池的可靠,电气的可靠,零部件的可靠性。高效就要保证电池的一致性以及温控,包括集成技术达成尽可能的高效运行。

  大家都在强调它的应用环境不同,本身差异从规模,储能产品安装,项目调试,周期,运维,BMS,交流侧都不一样。从规模上来说,电力储能一般现在都是百MW级了,工商业是百度电到MW级,电力储能多数是20-40尺的集装箱,工商业是户外柜。交期差异比较大,电力储能需求量大,生产周期比较久,一般需要一个月以上。

  工商业储能厂区里有现货,随时下单随时提供。安装上20尺和40尺的集装箱需要工程队的施工,户外柜需要叉车就可以。施工难度降低很多。调试项目上,电力储能包括电池系统,PCS,BMS的通信联调,以及充放电测试,并网验收,要配合电网做一系列的实验以及认证。

  工商业储能只要有电表接入,完成通信调试和充放电就可以,时间上差异特别大。调试周期一般电力储能到好几个月,工商业储能如果是一个柜子,安装好一天就调完了,放大一点最多一周。

  主要的系统零部件包括大功率的温控系统,以及消防,以及电池包。户外柜要小一些,BMS电力储能一般都是有三级架构,从MBU到BC,一直到BS,工商业储能两级就可以。用户侧一般0.4千伏到10千伏的园区供电系统。

  接下来从产品本身讲。电力储能的集装箱一般20尺的,集成元器件比较多,工艺的复杂度比较高,运输的难度比较大。工商业一体的户外柜相对小一些,门槛低一些。这是从集成结构看的,这是电力储能大的集装箱,它的零部件相当多,除了有电池,还有主控箱,还有网关通信系统,摄像头,包括照明器件,以及UPS,要做储能集装箱,零部件供应相当多。

  我们再看工商业的,包括温控系统变小很多,这个会比起大储的集装箱来说简单很多。为什么看到很多新入局的都跑来做工商业的户外柜,确实难度小很多。只要踩到电池包,BMS,在现场施工接入的东西也不多。

  这是电力储能和工商业户外柜的接口。电力储能柜交流复电有一个接口,以及通信的端子排,要连接PMS,EMS,工商业户外柜只要有一个交流的380伏的接入,还有电表的通信接口就可以了。

  我们再看工程的难度,左边是储能电站的吊装,用了百吨级的吊机在进行,园区工商业储能柜一个叉车就可以搞定,工程量级是完全不一致的。

  再看调试步骤,我就不一一讲了,左边特别多的是电力储能电站调试所有步骤。右边是工商业户外柜,这是在现场的调试步骤,时间少了非常多。

  接下来解决方案。这是我们希望拿自己的解决方案,有从电芯到电池包,到集装箱是一体化自主生产的。电芯从100Ah到280到5314都是自己量产。所有风冷,液冷的PEEK,以及我们集装箱都有覆盖,我就不细讲了。

  这是我们3+4+5的图谱,我们有风冷和液冷的集装箱,最上面是40尺的,第二行是20尺的,20尺是去年刚刚量产5MWh的户外柜,工商业有5款产品,从215一直到500多度电,我们也自主生产自己的BMS,EMS。从前到后全链条自主的场站不是那么多的。

  这是我们项目案例。第一个是在大型储能电站的一些应用案例,我列举几个120MWh,还有60h的。这是海外户外柜以及集装箱工商业的应用案例,我们用到瑞士和南极科考站,包括非洲的项目。

  有意思的点是工商业用户侧这边的解决方案,我们有从集装箱到户外柜都包含。早期没有户外柜这种形式的时候,我们在2018年用集装箱做了南网热力冷机的项目,这个项目到现在一直运行。整体来说,工商业的测算模型是有实际收益摆在这里的,包括电池衰减是什么状态,我们配合广州现在的峰谷价差,每月什么样的收益,我们实际运营这么多年的项目在走。

  包括新一点还有户外柜并柜的,还有台区的项目。

  这是我们比较流行的光储充的,左边是光储充一体,这是我们自己投建。还有到充电桩,包括山西电科院,配合园区的充电桩进行配合。

  包括智慧园区的应用案例,多了水冷的系统,配合楼顶的光伏和储能。一般应用在大型的生产园区,用电度数比较大,一年的电费到一个亿,几千万,整个成本的周期会更短。

  说一下我们的核心竞争力。我们专注锂电30年了,最早做3C消费电池起家的。现在是全世界最头部的3C电池的厂家。汽车动力电池和储能能源科技拆分成两个板块。这是我们集团的营收概况,这是我们的产区。我们在全球都排布了产区。预计2023-204年电池产能规划110GWh,储能的产量大概20GWh。

  我们整体解决方案已经说过了,自有品牌电芯,专业技术研发团队以及生产制造能力,质量管控能力以及市场营销能力。生态合作伙伴与业内知名企业发展。我们自有EMS,我们也外购EMS。专业做电力系统的厂家他们对每个省的调度需求更加的熟悉。衍生出刚才说到的,储能电站投建之后最难的是通过验收,通过验收实验要配合EMS来做的,这些电力系统的天然优势是之前做变电站的过程中和每个省的电网调度已经有很熟悉的经验。

  所以在这种情况下如果某一个省电网调度需求比较苛刻,我们也会用头部的厂家生产的EMS的系统。我们直流侧到电池仓都是自己生产的,PCS与头部的厂家合作,BMS我们有自己的,也在用合作伙伴的。

  这是我们研发投入。近5年研发总投入94.57亿元,研发人员占比20%。我们有3000+的授权专利。

  最后讲一下2.0的5MWh的系统,每一项不细说了。这是安全性,我们做了很多的升级,包括PEEK级的消防。实现电池系统的不起火,不失控,不爆炸。一代的314电芯除了自供,也供给其他的供应商,包括华为,领跑也开始向我们采购。

  这个就是它的安全性仿真和结构设计,大家了解一下就可以。

  容量提升之后,对于使用最大的好处是占地面积减少了,为了达到一定的容量要征用那么大的地,用了5MWh大容量的系统,用地面积减少很多,对于总包方比较省事。

  这是我们马上要量产的104串的电池包,单个电池包的重量达到700公斤,主要是供给海外市场的。50串结构上会比标准20尺超一点。

  这是我们可信赖的交付能力。完善的技术支持体系,有国内海外的实时响应,一线城市24小时到现场,二线城市48小时到现场,部分偏远地区72小时到现场。对于团队来说,最大的优势是团队因为是整个全线路精通,所以自己除了调电池系统之外,自己还调PCS,EMS,BMS,我们的供应商不用去现场就调了。这是我们出货量统计。这是我们的一些合作伙伴。

  最后实现2050年碳中和的目标,谢谢大家!

【责任编辑:孟瑾】