2019年3月16日，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)與全國(guó)微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、中國(guó)科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)組、科華恒盛股份有限公司四家單位聯(lián)合主辦的“首屆全國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)與綜合能源服務(wù)高層研討會(huì)”在福建廈門(mén)宸洲洲際酒店召開(kāi)，來(lái)自電力公司、電科院、設(shè)計(jì)院、系統(tǒng)集成商、地方經(jīng)信委、投資機(jī)構(gòu)等230余人參加了本次會(huì)議。

本次研討會(huì)旨在推動(dòng)儲(chǔ)能與綜合能源系統(tǒng)多環(huán)節(jié)技術(shù)與商業(yè)模式創(chuàng)新，持續(xù)提升客戶(hù)需求響應(yīng)能力與業(yè)務(wù)整體盈利能力。

會(huì)議期間，國(guó)家能源分布式能源技術(shù)研究(實(shí)驗(yàn))中心特聘研究員、教授周錫衛(wèi)分享來(lái)主旨報(bào)告《大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的安全性和經(jīng)濟(jì)性》，以下為報(bào)告原文：

周錫衛(wèi)：首先感謝我們大會(huì)的主辦單位和東道主給我這次機(jī)會(huì)，與大家分享一下我們?cè)趦?chǔ)能建設(shè)中的一些體會(huì)。

剛才前面我們秘書(shū)長(zhǎng)，還有陳老師這兩個(gè)方面的報(bào)告已經(jīng)涵蓋了方方面面的很多內(nèi)容，秘書(shū)長(zhǎng)的報(bào)告是從儲(chǔ)能系統(tǒng)和電化學(xué)儲(chǔ)能目前的應(yīng)用狀況和發(fā)展上，很高度的概括了當(dāng)前的情況，陳老師從技術(shù)上面把各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)際上講得很透，特別是技術(shù)研究方面講得很透。他們講完之后為了不沖突，我重點(diǎn)講的是大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用和設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中的一些體會(huì)。功能性能特點(diǎn)，儲(chǔ)能上關(guān)鍵技術(shù)的幾個(gè)點(diǎn)。

電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在我們做系統(tǒng)的時(shí)候，實(shí)際上我們要掌握和把控的是三個(gè)方面，一個(gè)規(guī)模，第二個(gè)時(shí)間，第三個(gè)實(shí)踐。規(guī)模設(shè)多大?陳老師報(bào)告里面提到幾個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，他講的功率型、容量型、一比一、一比二這些匯率，這是細(xì)分以后講了儲(chǔ)能的技術(shù)特性，真正在一個(gè)系統(tǒng)里面到底怎么搭配好，這個(gè)規(guī)模怎么配置好，這里面有很多講究。我們做功率型的，做調(diào)頻的，可能配置很好儲(chǔ)能，這樣儲(chǔ)能的電池要求的倍率很大。現(xiàn)在的電池水平、商業(yè)化水平，大倍率電池，第一生命周期比較短，第二價(jià)格比較高。如果說(shuō)我加大一點(diǎn)配比，又兼顧了調(diào)峰的功能，對(duì)電池的選擇和電池的安全性有很大提高。所以規(guī)模上要把這幾個(gè)點(diǎn)做一個(gè)綜合考慮處理它。

時(shí)間也很重要，儲(chǔ)能真的要發(fā)展，上一位袁主任講到了經(jīng)營(yíng)模式，經(jīng)營(yíng)模式有各種確實(shí)值得研究，針對(duì)不同的客戶(hù)和場(chǎng)景要考慮。但是最重要一個(gè)實(shí)質(zhì)能不能把儲(chǔ)能系統(tǒng)做好，時(shí)間上有很多講究。一個(gè)電池在招標(biāo)過(guò)程中要求四千次、六千次，十年這么多要求，現(xiàn)在投資者也好，業(yè)主也好，建設(shè)者也好，很難把握的一個(gè)就是真的能做這么多次，真的能做這么長(zhǎng)時(shí)間嗎?現(xiàn)在答案是一個(gè)疑問(wèn)，不是確定的。

時(shí)間還有第二個(gè)概念，技術(shù)在不斷發(fā)展，產(chǎn)品價(jià)格在跌，除了本身的投資成本隨著時(shí)間的延續(xù)在消耗、付出，如果一天一次和一天兩次來(lái)比，快速折舊，帶來(lái)的是另外一個(gè)好處，還有后期更換電池的更低的成本，更好的技術(shù)價(jià)值。也就是說(shuō)把現(xiàn)在的錢(qián)用到極致在時(shí)間上非常重要。

第三個(gè)是實(shí)踐，很多研究，實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)不代表實(shí)踐中的數(shù)據(jù)，一輛汽車(chē)公布百公里油耗多少多少，那是在90公里速度勻速無(wú)阻力的情況下測(cè)出來(lái)的，任何人你去投訴他油耗大嗎，是投訴不成功的，因?yàn)槟悴皇悄欠N工況。所以實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)代表某一個(gè)極限值的標(biāo)志，并不是實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)踐中的一個(gè)尺度。所以很多情況下，一個(gè)電池十年，結(jié)果半年就換了一個(gè)集裝箱，很難打官司可以打贏，所以這個(gè)實(shí)踐很重要。

要把握儲(chǔ)能系統(tǒng)第一要可知，第二要可測(cè)，第三可控，第四可維護(hù)，第五可擴(kuò)展。在實(shí)踐中我們要不斷的體會(huì)，不光要學(xué)習(xí)、聽(tīng)一聽(tīng)、看一看，更多要和實(shí)際的系統(tǒng)做一些研討，會(huì)了解更多的東西。

這是我做過(guò)的一些點(diǎn)評(píng)項(xiàng)目，有的是離網(wǎng)，有的并網(wǎng)，或者是并離網(wǎng)的，10兆瓦時(shí)以上的我們從第二年開(kāi)始做，國(guó)內(nèi)商業(yè)化比較成功在運(yùn)行的項(xiàng)目可能有很大一部分是我們做的。這是實(shí)際運(yùn)行的場(chǎng)景，這些場(chǎng)景已經(jīng)從2013年、2014年一直在運(yùn)行，每一個(gè)都有一些特點(diǎn)的地方。

現(xiàn)在儲(chǔ)能大家都有一個(gè)擔(dān)心，不斷的示范項(xiàng)目出現(xiàn)一些風(fēng)險(xiǎn)或者出現(xiàn)一些事故，造成短路是不良使用中常見(jiàn)的現(xiàn)象，如果預(yù)防不好就容易造成短路，短路是它起火爆炸非常重要的原因。在工藝過(guò)程中電池非常精密的，可能是納米級(jí)或者微米級(jí)的，但是做成以后在后面的幾個(gè)工序里面，你的擠壓，你的派克熱度等等控制，在后期造成的工藝不一致，產(chǎn)生的副作用大于生產(chǎn)線的可能性。第二個(gè)使用不當(dāng)溫度過(guò)高、過(guò)低，電流過(guò)大過(guò)小，這也是造成液體上的質(zhì)量的分解風(fēng)險(xiǎn)。

我們用西藏的一個(gè)實(shí)際運(yùn)營(yíng)鋰電池，四個(gè)月開(kāi)始檢驗(yàn)一致性都很好，四個(gè)月以后的一致性，偏差有8.0%多，這是一個(gè)實(shí)際的情況，這還是比較好的。2013年好多廠家都投過(guò)這個(gè)，雖然做了很多貢獻(xiàn)，但是這個(gè)情況是一天一天好起來(lái)。

安全性，BMS是電池管理一個(gè)非常重要的，現(xiàn)在大家選的都看重這一點(diǎn)BMS是不是主動(dòng)均衡。實(shí)際上我們可以看到，主動(dòng)均衡、被動(dòng)均衡，上圖是靜態(tài)的被動(dòng)均衡，是加一個(gè)電阻，把多的電量放掉，產(chǎn)生熱量。下面是主動(dòng)均衡，有一個(gè)粗放電的小的電路，把多的吸收出來(lái)放到整個(gè)派克里面，或者放到某一個(gè)組成端，少的電量又把派克整個(gè)取出來(lái)充到里面，這樣把整個(gè)拉平，如果不拉平情況下就存在某一顆可能過(guò)放了，其他的還不足，那你充放電效率大打折扣，或者以高的為準(zhǔn)，充放電不足，以低的為準(zhǔn)就會(huì)過(guò)充，這樣產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。

這是現(xiàn)在流行的最新版國(guó)內(nèi)流行的主動(dòng)均衡，每一個(gè)都有一個(gè)小電路，甚至一個(gè)小電路管幾個(gè)可以分時(shí)的來(lái)去做。這樣的產(chǎn)品首先要想一點(diǎn)，每一個(gè)電芯如果都配一個(gè)主動(dòng)均衡電路，這里面有很多電路系統(tǒng)在里面，電路系統(tǒng)的安全性實(shí)際上要弱于電池本身的安全性，加了這么多系統(tǒng)本身安全性就產(chǎn)生更多副作用。

它的作用，這是一個(gè)實(shí)際的圖，也有一些人引用這個(gè)圖做過(guò)一些分析，一次充放電在主動(dòng)均衡的情況下，如果電壓差有80個(gè)毫伏，這是很普遍的，一個(gè)小時(shí)里面如果EC是1：1，一個(gè)小時(shí)只能有10毫伏的主動(dòng)均衡能力，如果一天一次充放電，實(shí)際上對(duì)它的均衡效果有限。

BMS是電池安全性的一個(gè)保護(hù)者，現(xiàn)在這樣電路的結(jié)構(gòu)基本上就是這樣，有五條線，有檢測(cè)線、均衡線，這些線在這種不均衡的情況下它會(huì)起作用。這樣我們會(huì)想40AH的，1兆瓦時(shí)的集裝箱里面大概有7千多顆電芯，如果每顆電芯都要做7千多個(gè)回路，這些回路哪怕在停機(jī)的時(shí)候BMS系統(tǒng)在工作，那時(shí)候還帶電，如果有漏電就會(huì)使一些電芯過(guò)放。

創(chuàng)新技術(shù)，這一塊是非常重要的，目前講儲(chǔ)能系統(tǒng)里面實(shí)際上全球都是一樣，在大規(guī)模儲(chǔ)存里面沒(méi)有太多的創(chuàng)新技術(shù)，都是其他技術(shù)移過(guò)來(lái)，比如說(shuō)電動(dòng)汽車(chē)的儲(chǔ)能管理技術(shù)?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)的BMS大部分采用的都是汽車(chē)BMS里面的專(zhuān)用芯片，所以成本比較高。在高成本情況下，怎么樣能夠配合在儲(chǔ)能里，把幾顆電芯并起來(lái)，并起來(lái)成本越低，檢測(cè)一個(gè)點(diǎn)芯片的成本固定了，你的電芯多的并在一起就會(huì)減低整體成本，但是帶來(lái)一個(gè)致命的危害，幾顆并在一起，這個(gè)電位，大家都學(xué)過(guò)電路最基本的原理，并聯(lián)的電路測(cè)出來(lái)的電位是一樣的，所以并有一顆偏低或者有一顆偏高，你測(cè)不到這一顆，也就違反了BMS保護(hù)電芯能測(cè)到每一顆最壞的電芯。在這種情況下采取保護(hù)測(cè)試，這個(gè)初衷就不對(duì)，這個(gè)情況下經(jīng)濟(jì)性嚴(yán)重影響了儲(chǔ)能系統(tǒng)的壽命。

現(xiàn)有技術(shù)的情況是左邊的這張圖，我們做了一點(diǎn)創(chuàng)新做法，不用專(zhuān)用芯片，每個(gè)只是做檢測(cè)的這一塊，直接采樣電池的這一塊電路板有兩個(gè)路徑，原來(lái)的這個(gè)是一個(gè)路徑，就是采樣，采樣完了到BCMU，上一層再到BMS處理數(shù)據(jù)，找出壞的電芯，現(xiàn)在給一個(gè)雙路徑，一個(gè)還是原來(lái)路徑做統(tǒng)計(jì)分析，去做維護(hù)、控制、調(diào)度數(shù)據(jù)，另外最實(shí)質(zhì)的就是第一級(jí)的電路板增加一個(gè)信號(hào)，因?yàn)椴蓸舆^(guò)程中可以判別一個(gè)閾值，發(fā)現(xiàn)一顆電芯有異常情況的時(shí)候直接發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)把這一組串跳掉，其他的還可以工作，這是一個(gè)我們申請(qǐng)專(zhuān)利的技術(shù)，用了九個(gè)月效果還算可以，這是一個(gè)突破性的。這樣做某種專(zhuān)用汽車(chē)的芯片就把整個(gè)成本降下來(lái)了，四并的成本和每一顆電芯都檢測(cè)的成本拉平了，而且我們檢測(cè)每一顆電池的電壓和溫度都檢測(cè)了，這個(gè)要講一下。

現(xiàn)在我們制定的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上也有一定缺陷，是常規(guī)指標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)上沒(méi)有做充分準(zhǔn)備。比方說(shuō)一顆電芯有缺陷的時(shí)候，壞損的時(shí)候，多長(zhǎng)時(shí)間能燒掉，多大電流加進(jìn)去能夠引發(fā)它燒掉，然后它的溫度變化過(guò)程在多少時(shí)間里面達(dá)到燃點(diǎn)，這個(gè)要檢測(cè)，我們做一些破壞性實(shí)驗(yàn)時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)溫度變化在130度以下的時(shí)候在分鐘級(jí)或者10秒級(jí)范圍里面，但是130度到220度到冒煙起火，這一段是突變的，它是化學(xué)的突變反應(yīng)，是在百毫秒級(jí)的?，F(xiàn)在BMS標(biāo)準(zhǔn)是兩秒鐘，要求采樣式，但是處理的響應(yīng)式，實(shí)際上這個(gè)已經(jīng)燒了。要治本不能治標(biāo)，外部消防不起作用，我現(xiàn)在看有一些地方，用霧化水，霧化水帶來(lái)另一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)就是短路的風(fēng)險(xiǎn)，水可以導(dǎo)電，會(huì)短路，這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)又是很大的風(fēng)險(xiǎn)。最好的做法，在它壞的時(shí)候發(fā)現(xiàn)或者有燃燒的可能性時(shí)候就把它跳掉，把這個(gè)小組串跳掉，內(nèi)部不產(chǎn)生熱量。

我們甘肅720兆瓦時(shí)的項(xiàng)目，科華也有PCS參加到這個(gè)項(xiàng)目的系統(tǒng)中，表現(xiàn)也是很好。電芯采購(gòu)的時(shí)候做了一個(gè)要求，在不同的設(shè)速有一個(gè)考核的保有電量，這個(gè)作為結(jié)算依據(jù)，不要等十年，我們就把采購(gòu)的批次品拿一個(gè)組串到實(shí)驗(yàn)室里去，在15度到35度的環(huán)境里面，在允許的充放電倍率下每天做7次、8次的充放電，如果你選1600次的次數(shù)半年就試過(guò)來(lái)了，就可以作為一個(gè)結(jié)算依據(jù)，這樣就不會(huì)拍腦袋在做，這個(gè)推廣起來(lái)有一些家同意，有一些家不同意，包括有一些電商廠家說(shuō)原來(lái)我名聲比較好，萬(wàn)一我比不過(guò)別人家怎么辦。

這是價(jià)格的曲線，現(xiàn)在商業(yè)價(jià)值已經(jīng)到了1.7元到1.5元區(qū)間，整個(gè)集裝箱集成完了之后價(jià)格不光是電芯的價(jià)格，甘肅720兆瓦時(shí)國(guó)家示范項(xiàng)目控制了160萬(wàn)，也就是1.6元錢(qián)左右，但是這個(gè)不作為衡量采購(gòu)它，它是有特定的環(huán)境示范項(xiàng)目，是保本性的，企業(yè)還要有一些利潤(rùn)，只是我們做示范探索它的規(guī)?；瘧?yīng)用和它的價(jià)值點(diǎn)。

大規(guī)模示范項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目目前情況5月底的時(shí)候可能會(huì)有第一個(gè)站單體60兆瓦、240兆瓦時(shí)的，會(huì)整個(gè)調(diào)試完成。大概情況有八個(gè)子系統(tǒng)，有兩個(gè)比較大的，都是單體60兆瓦，240兆瓦時(shí)，這是整體控制系統(tǒng)的架構(gòu)。

那邊是以棄風(fēng)棄光的電為主，我們分析之后配了1：4的容量，吸收它以后再做輔助服務(wù)。剛才講的商業(yè)模式，國(guó)內(nèi)受政策約制，輔助服務(wù)的電價(jià)指著跟電廠，依據(jù)電廠電源側(cè)的一個(gè)價(jià)格，真正結(jié)算了時(shí)候，儲(chǔ)能電站獨(dú)立是不能拿到這個(gè)價(jià)格。我們是國(guó)家示范項(xiàng)目，可以先行先試，往這個(gè)上面嘗試，嘗試原則就是就是同效同價(jià)的方向，現(xiàn)在正在往這個(gè)方向爭(zhēng)取。

我們就講儲(chǔ)能抽水蓄能和大規(guī)模儲(chǔ)能電池的一個(gè)對(duì)比，我是用了在甘肅玉門(mén)要上的一個(gè)項(xiàng)目，在網(wǎng)上的有的人能夠找到它，動(dòng)態(tài)投資75億，6年到8年建設(shè)完成，整個(gè)發(fā)電量、蓄電發(fā)電量11.1億KWH，我們現(xiàn)在720兆瓦時(shí)大規(guī)模儲(chǔ)能類(lèi)比的時(shí)候，做到同樣差不多的效果大概投資在70億，就是在他七八年建完之后這邊可以周轉(zhuǎn)一圈，但是能不能享受同效同價(jià)，如果能享受同效同價(jià)情況下，他8年以?xún)?nèi)就可以收回投資，所謂同效同價(jià)就是享受抽水蓄能同樣的價(jià)格政策。