中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：5月24日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦，200余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十一屆中國國際儲(chǔ)能大會(huì)在杭州洲際酒店召開。此次大會(huì)主題是“堅(jiān)守儲(chǔ)能安全底線，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”。來自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的718家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，1952位嘉賓參加了本屆大會(huì)，其中88家企業(yè)展示了儲(chǔ)能產(chǎn)品。
在5月25日下午的“儲(chǔ)能電站規(guī)劃與設(shè)計(jì)”專場，中國電建集團(tuán)江西省電力建設(shè)有限公司首席工程師兼新能源設(shè)計(jì)研究院總工吳昌垣分享了主題報(bào)告《液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與案例分析》。經(jīng)演講人本人授權(quán)同意，小編整理了演講速記，并將速記內(nèi)容分享如下：
吳昌垣：各位大家好！很高興有這個(gè)機(jī)會(huì)和大家一起來分享我們這幾年做的一些工作。今天分享的內(nèi)容一共三方面，第一方面是想和大家一起探討目前大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)以及液流電池研發(fā)現(xiàn)狀和未來的發(fā)展情況。
2021年2月25日，發(fā)改能源規(guī)〔2021〕280號(hào)《關(guān)于推進(jìn)電力網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出，源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)：提升可再生能源開發(fā)消納水平和非化石能源消費(fèi)比重的必然選擇。
2021年4月25日，為了落實(shí)發(fā)改能源規(guī)〔2021〕280號(hào)文，國家能源局在《關(guān)于報(bào)送“十四五”電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)工作方案的通知》提出了工作要求：1、落實(shí)可再生能源消納能力；2、充分發(fā)揮跨省跨區(qū)輸電通道作用；3、統(tǒng)籌各類電力要素資源；4、穩(wěn)妥實(shí)施“風(fēng)光火（儲(chǔ)）一體化”從嚴(yán)控制新增煤電需求；5、鼓勵(lì)“風(fēng)光水（儲(chǔ)）一體化”和“風(fēng)光儲(chǔ)一體化”。
鼓勵(lì)一體化，怎么做呢？風(fēng)光水還是比較成熟的，做的也比較多，儲(chǔ)在這里應(yīng)該說是一個(gè)新的東西。應(yīng)該說，未來我們國家倡導(dǎo)的基于新能源這么一個(gè)框架下的電力系統(tǒng)的發(fā)展，是離不開風(fēng)光儲(chǔ)一體化，或者說風(fēng)光水儲(chǔ)一體化。
這幾年，我們企業(yè)有兩個(gè)比較典型的項(xiàng)目，一是國家能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目，目前推進(jìn)的比較順利。儲(chǔ)能在能源互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)項(xiàng)目里，是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
風(fēng)光儲(chǔ)一體化是今后新能源發(fā)展的一個(gè)方向，其中最重要的就是儲(chǔ)能怎么做，儲(chǔ)能做多大，容量配多大，因?yàn)槿萘颗涠啻缶蜎Q定了我們這個(gè)項(xiàng)目有沒有經(jīng)濟(jì)性。大家也知道，目前儲(chǔ)能的投資應(yīng)該說還是比較大的，投資收益率還是比較小，所以造成目前儲(chǔ)能發(fā)展遇到了一些問題。一方面在制造的環(huán)節(jié)把成本降下來，另外怎么在規(guī)劃設(shè)計(jì)把成本降下來，這也是我們今天參會(huì)的業(yè)內(nèi)各位同行今后共同要面對(duì)的問題。
大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)，它的作用也好，或者說我們應(yīng)該肩負(fù)的使命，主要是三方面：第一，未來能力發(fā)展的重點(diǎn)方向之一，能夠解決清潔能源的接入、消納問題。第二，對(duì)于構(gòu)建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)和基于“雙碳”目標(biāo)的智慧能源體系都有促進(jìn)作用。第三，儲(chǔ)能是“風(fēng)光水火儲(chǔ)一體化和源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”項(xiàng)目的基礎(chǔ)。
現(xiàn)在國家在提倡一體化項(xiàng)目，說到底就是要解決新能源就地消納的問題，對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能電池的技術(shù)有哪些要求呢？我們總結(jié)了一下，一共有三個(gè)要求：第一個(gè)要求，安全性好。第二個(gè)要求，生命周期的性價(jià)比高。第三個(gè)要求，生命周期的環(huán)境負(fù)荷小。以上應(yīng)該是我們做規(guī)劃設(shè)計(jì)或者研發(fā)電池應(yīng)該考慮的三方面問題。
我們企業(yè)最近幾年在做液流電池。液流電池最初是由美國一位科學(xué)家在1974年提出來的，這幾十年的不斷更新迭代，目前逐步走向成熟。
液流電池從分類上來說有兩大類：一類是水系的液流電池，另外一類是非水系的液流電池。水系的液流電池安全性是比較高的，因?yàn)殡娊庖菏撬担淮嬖陔姵氐倪^熱引發(fā)火災(zāi)的問題。目前液流電池比較成熟的有釩液流電池、鋅基液流電池以及鐵鉻液流電池等。
我介紹一下目前我們產(chǎn)品的情況。這種電池分為兩種布置，一種是在建筑物內(nèi)的布置，一種是集裝箱內(nèi)的布置。
目前液流電池的安裝還是比較簡單的，小規(guī)模的液流電池系統(tǒng)基本上是集裝箱化，大規(guī)模的能源基地的液流電池系統(tǒng)建議做成建筑物化。
第二部分，多場景下的儲(chǔ)能解決方案。
我歸納總結(jié)了一下，液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)共有7個(gè)原則，除了應(yīng)滿足電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)通用的電力系統(tǒng)要求，如電池的容量要滿足負(fù)荷或消峰填谷的要求，還應(yīng)考慮以下液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)特殊的要求:
（1）液流循環(huán)泵的起動(dòng)電源及可靠性；
（2）電解液加熱/保溫電氣控制電源；
（3）兆瓦級(jí)液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的總平面布置及電解液的現(xiàn)場調(diào)制場地規(guī)劃；
（4）兆瓦級(jí)液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)間均壓及電纜連接；
（5）DC/DC升壓與PCS匹配；
（6）集裝箱式與大樓式布置的設(shè)計(jì)原則；
（7）水系液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)不存在電池過熱引起火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，但是要考慮電氣設(shè)備安全運(yùn)行所需的通用消防技術(shù)要求。
火電廠側(cè)的解決方案：儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出直流接至PCS，經(jīng)DC/AC雙向變流、交流升壓，接入6kV/10kV高壓廠用母線?？筛鶕?jù)需要，從110kV或220kV高壓母線并入電網(wǎng)。儲(chǔ)能系統(tǒng)接入發(fā)電機(jī)組DCS，參加輔助調(diào)頻和調(diào)峰。也可提高保安電源可靠性。
新能源發(fā)電側(cè)的解決方案，流電池系統(tǒng)能夠安全地做成足夠大的旋轉(zhuǎn)備用和黑啟動(dòng)的容量，使得新能源的大規(guī)模接入變得更加可行。
第三部分，案例分析。
我們企業(yè)在液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)方面做了一項(xiàng)示范項(xiàng)目，我們采取了集裝箱方案。在一次和二次設(shè)備方面，設(shè)計(jì)了專門的集裝箱，升壓變壓器和DC/DC布置在此。雙向DC/AC用了兩組單元，主要是因?yàn)殡娏鞅容^大，所以我們用兩組雙向電流并聯(lián)。
一次和二次設(shè)備艙（集裝箱）的布置：左側(cè)是一次設(shè)備，右邊是二次。PCS規(guī)格和主要參數(shù)：工作范圍是80-350V，交流是315V。
還有一點(diǎn)在這里要特別說一下，作為用液流電池，現(xiàn)場電解液的調(diào)制工作非常重要，怎么樣有序地、安全可靠地做好電解液的調(diào)制應(yīng)當(dāng)考慮：場地布置，作業(yè)的布置和方法。
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