針對“大數(shù)據(jù)在電池及電動汽車的應(yīng)用”，6月21日下午舉行了分論壇，圍繞大數(shù)據(jù)在動力電池智能化管理和體制利用上的應(yīng)用;基于電動汽車運(yùn)營中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，如何產(chǎn)生商業(yè)價(jià)值及創(chuàng)造新的商業(yè)模式;有關(guān)動力電池和電動汽車數(shù)據(jù)收集、分析的相關(guān)技術(shù)和政策問題;智能化電池管理系統(tǒng)和綜合檢測方案，鋰電池的全生命周期管理和監(jiān)測;充電基礎(chǔ)設(shè)施大數(shù)據(jù)在電動汽車與動力電池方面的應(yīng)用。

 

中國電科院電工與新材料研究所所長來小康以張北示范工程為例，說明大數(shù)據(jù)在儲能電池應(yīng)用方面的重要性?，F(xiàn)場實(shí)錄如下：

 

謝謝百人會，謝謝王老師!可能大家有些人認(rèn)識我，剛才在門口也有人問我，說你怎么搞大數(shù)據(jù)了，我確實(shí)沒搞大數(shù)據(jù)，但是在我們儲能應(yīng)用的時(shí)候確實(shí)也需要一些大數(shù)據(jù)來給我們支撐。比如說我們在張北，一期工程就有30萬個(gè)電池，我們知道大數(shù)據(jù)最主要的特征，一個(gè)是大，還有一個(gè)是要鮮活，而且還有價(jià)值。這些都構(gòu)成了我們在電池應(yīng)用中的一個(gè)特征，所以我們也確實(shí)做了一些工作，但是這個(gè)題目對大家來說還是比較新的，對于我來說也是比較新的，可能我在今天介紹只能講講我們現(xiàn)在已經(jīng)有一些的工作，和我們未來的一些思路，供大家討論吧，因?yàn)檫@是一個(gè)純技術(shù)會議的交流，也別發(fā)到微信上，不太成熟。

 

我先談?wù)勓芯勘尘昂兔媾R的問題。應(yīng)該說我們就是從張北工程中感覺到數(shù)據(jù)的重要性，因?yàn)楫?dāng)時(shí)做示范工程的時(shí)候最主要的是要把功能實(shí)現(xiàn)，能不能平滑，能不能削峰填谷，能不能黑啟動，能不能正常運(yùn)行，這是當(dāng)時(shí)建工程的重要關(guān)注點(diǎn)。在這些功能能實(shí)現(xiàn)的情況下，現(xiàn)在又轉(zhuǎn)向了到底這些電池運(yùn)行的情況怎么樣，運(yùn)行的變化情況怎么樣，這個(gè)又是我們下一步的研究重點(diǎn)。

 

可是研究的時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)建示范工程的時(shí)候有不同的廠家、不同的集成方式，數(shù)據(jù)采集的各種數(shù)據(jù)管理也很不同，所以到時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)存在什么問題呢?就是數(shù)據(jù)采集的不合理、數(shù)據(jù)管理不規(guī)范，將來運(yùn)維時(shí)候我們沒有一個(gè)規(guī)章，不知道該怎么弄。我們就后續(xù)我們在國家電網(wǎng)陸續(xù)做了一些項(xiàng)目的設(shè)置，主要是為了要解決這個(gè)問題。

 

我們存在的問題和電動汽車上有點(diǎn)不一樣的還有一個(gè)部分，電動汽車主要盯的是電池，而我們在儲能中還要考慮我們儲能的對象是針對風(fēng)、光，風(fēng)、光這些數(shù)據(jù)也是我們要考慮的樣本，所以總體來看，我們就感覺，當(dāng)時(shí)存在的問題就是數(shù)據(jù)格式多、體積龐大，但是信息單一，很多信息又閑置，效率低，沒有能挖掘出太多有價(jià)值的東西。原因在哪兒呢?就是當(dāng)時(shí)做這些工程的時(shí)候，當(dāng)時(shí)選擇的數(shù)據(jù)、采集的尺度沒有依據(jù)，評價(jià)指標(biāo)不明晰，大數(shù)據(jù)的特征也模糊，所以我們發(fā)現(xiàn)，我們要做大數(shù)據(jù)的一些應(yīng)用的話，我們應(yīng)該在基礎(chǔ)上做一些工作，包括數(shù)據(jù)顆粒度怎么選取，就是多長時(shí)間采樣一個(gè)點(diǎn)，跨度怎么選取，多長時(shí)間采集的數(shù)據(jù)你就認(rèn)為足夠有效了，是常年這么采著做評價(jià)嗎?我們覺得也還需要研究。再一個(gè)，典型曲線的選取，將來我們做配置用也好、各種分析用也好，都要典型曲線，電動汽車有自己的典型曲線，儲能，應(yīng)用工況很多，典型曲線是不同的，這些到底怎么提取出來，這些都是我們數(shù)據(jù)分析中面臨的問題。

 

這樣的話我們就覺得應(yīng)該挖掘數(shù)據(jù)信息，要提出數(shù)據(jù)樣本選取的依據(jù)和評價(jià)指標(biāo)、研究數(shù)據(jù)粒度與跨度、在數(shù)據(jù)應(yīng)用過程中的影響與程度，指導(dǎo)建庫，包括數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，及數(shù)據(jù)采集需求的確定。因?yàn)閯偛磐趵蠋熖岬诫妱悠囂菁壚玫牟糠?，其?shí)梯級利用部分可能在我們一開始張北一期的時(shí)候還沒有涉及，只是后來在我們電科院我們所自己的實(shí)驗(yàn)場地里頭和比亞迪合作有一兆瓦建了一個(gè)實(shí)驗(yàn)工程，但是我們現(xiàn)在大數(shù)據(jù)工作怎么做呢?我們針對光伏先看看，這么大的數(shù)據(jù)我們該怎么用、怎么采、怎么選、先做一個(gè)初步的工作，來為我們后續(xù)梯級利用電池做大數(shù)據(jù)的分析的時(shí)候建一個(gè)模板。

 

比如我們用灰色系統(tǒng)理論，用功率持續(xù)變動三角形，來確定每個(gè)光伏變化的持續(xù)時(shí)間、變化浮動、變動斜率、變化能量，這樣找出最剛性需求，由此來確定采樣的時(shí)間段，因?yàn)楣夥绻f你想他什么數(shù)據(jù)都采，你一秒鐘就采一個(gè)點(diǎn)，數(shù)據(jù)量太大，將來處理起來、存儲起來都有困難，將來交互都有很多困難。多少合適呢?我們利用灰色系統(tǒng)理論做了一些，“功率持續(xù)變動三角形”的理論來得出這個(gè)結(jié)論，我們認(rèn)為30—500秒之間選一個(gè)點(diǎn)比較合適，這就是我們顆粒度選擇的方法和得出的結(jié)論。

 

另外一個(gè)，好比說光伏，我們知道它有晴天、晴轉(zhuǎn)多云、陰雨、多云好幾種天氣組合，到底取多長時(shí)間的數(shù)據(jù)你就覺得可以為我們將來做數(shù)據(jù)分析的時(shí)候夠用了呢?我們用信息熵的原理做了這樣的分析，數(shù)據(jù)處理的結(jié)果就是我們得出來，在60天作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)段就夠了，不用太多太長，太短也不合適。

 

再一個(gè)，用云模型來提取典型曲線，這個(gè)典型曲線應(yīng)該覆蓋各種天氣情況，能反映運(yùn)行中它的哪個(gè)數(shù)據(jù)，基本的特征都能在這里頭，所以我們用數(shù)學(xué)的云模型方法來處理的結(jié)果。

 

我們通過光伏數(shù)據(jù)的處理就得出，定量的可以得出數(shù)據(jù)粒度、跨度包括典型曲線的一些數(shù)學(xué)的處理方法和一些結(jié)論，這個(gè)我們先不說結(jié)論是我們電力系統(tǒng)可能關(guān)心的，我們拿這種方法將來就想在梯級利用時(shí)候進(jìn)行數(shù)據(jù)粒度、數(shù)據(jù)跨度選取，我們拿它數(shù)學(xué)分析的方法作為借鑒。

 

關(guān)于梯級利用可能是比較熱門的話題，兩種觀點(diǎn)都很極端。第一個(gè)說法，偽課題，根本不值得梯級利用。還有一種說法，將來儲能就靠梯級利用了，其他電池一點(diǎn)用都沒有，經(jīng)濟(jì)上根本承受不了，兩種觀點(diǎn)都很犀利了。我們包括我個(gè)人，基本上不參與這種論戰(zhàn)，關(guān)鍵我認(rèn)為論據(jù)不足，我們需要有些數(shù)據(jù)來支撐有關(guān)論據(jù)。這就是我覺得王老師提到，今天下半場議題很有價(jià)值就在這兒，我們沒有論據(jù)你怎么說那些事呢、說那些話呢?我是國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃智能電網(wǎng)那個(gè)組的指南編寫專家，我們專家組一起在2018年的指南中列了梯級利用的這個(gè)項(xiàng)目，我們這個(gè)項(xiàng)目就要澄清這幾個(gè)事，第一，能不能安全的使用梯級利用電池。第二，它使用這個(gè)梯級利用電池到底會不會有價(jià)值?會不會獲利?這個(gè)大家可以看到，已經(jīng)公示的指南我們有5個(gè)課題，主要是圍繞這兩種事來做。關(guān)于能否安全的使用這個(gè)，那個(gè)主要是檢測方法的事，至于后邊這個(gè)，梯級利用使用有沒有價(jià)值，最主要的我們要通過數(shù)據(jù)的獲取、數(shù)據(jù)的分析來評價(jià)它。可是在篩選過程中、在使用過程中、在運(yùn)維過程中，我們現(xiàn)在都沒有一些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)的采集和處理方法。

 

我們獲取的梯次利用電池不知道它的歷史數(shù)據(jù)，甚至說我們要?dú)v史數(shù)據(jù)的時(shí)候該要哪些都不是太清楚，沒有標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)廠家給的數(shù)據(jù)也是五花八門，運(yùn)行中我們到底監(jiān)測哪些數(shù)據(jù)、怎么監(jiān)測，數(shù)據(jù)力度、跨度分別是多少，也不清楚。梯級利用電池和新電池一個(gè)重大的區(qū)別，是進(jìn)入老齡的一種電池，可能會帶有疾病了，你想發(fā)揮它余熱，別到時(shí)候它半截突發(fā)病了，你還給它處理其他問題，能不能有安全預(yù)警，這是很重要的。圍繞這些我們做了有些探索，現(xiàn)在只是一些思路，有的是我們感覺到應(yīng)該是這樣采集數(shù)據(jù)才合適。在沒有重新成組以前，我們還希望有一些信息，包括技術(shù)規(guī)格、成組信息、使用信息等等。使用過程中，剛使用的時(shí)候我們要知道內(nèi)阻電壓檢測、交流內(nèi)阻、自放電一些數(shù)據(jù)，這樣的話我能確定梯級利用電池初期的性能差異，評估梯級利用電池的殘值與安全隱患。這是我們認(rèn)為的應(yīng)該記錄的一些數(shù)據(jù)，包括單體電壓、單體溫度、串聯(lián)電壓、串聯(lián)電流等等，包括離線評估時(shí)候的內(nèi)阻、自放電的數(shù)據(jù)。

 

舉個(gè)例子，比如我們現(xiàn)在梯級利用有這么幾種電池，磷酸鐵鋰的、錳酸鋰的、碳酸鋰的，三種電池到底我們采集數(shù)據(jù)時(shí)候應(yīng)該有什么差異呢?我們從這個(gè)曲線SOC和開路電壓曲線能夠看出來，有的很斜，比如碳酸鋰的、錳酸鋰的，第一個(gè)和第四個(gè)，它這個(gè)是斜的，磷酸鐵鋰的第二個(gè)和第三個(gè)，就有很大的一段是很平的，這樣的話在我們采集數(shù)據(jù)的時(shí)候就要采取不同的策略，比如說我們認(rèn)為采樣的精度5毫伏是必須的，但是針對磷酸鐵鋰我們還需要到更精確一點(diǎn)的，1毫伏，否則的話很難評估它。

 

隨著國家重點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)行，還有我們國家電網(wǎng)公司或者我們所里做的一些工作的進(jìn)一步延伸，可能對這些數(shù)據(jù)采集的方法、處理的方法都有修正，但是這是一條路，我們可能要繼續(xù)走下去。

 

總的結(jié)果就是，要規(guī)范數(shù)據(jù)的采集、存儲的顆粒度、跨度，要保證原數(shù)據(jù)的特征和隱含信息部丟失，要做到利用這些數(shù)據(jù)做性能的評估、壽命周期的評估和管理，再就是安全預(yù)警。