深度解读“风储”融合创新发展的未来

2021年10月17日-20日，2021北京国际风能大会暨展览会（CWP 2021）在北京新国展隆重召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一，这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会，再次登陆北京。

 

本届大会以“碳中和——风电发展的新机遇”为主题，历时四天，包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“国际成熟风电市场发展动态及投资机会”“国际新兴风电市场发展动态及投资机会”“风电设备智能运维论坛”“碳达峰碳中和加速能源转型”等不同主题的15个分论坛。

 

在储能与新能源融合发展论坛上，大咖齐聚，围绕“双碳目标、储能安全、新型电力系统建设”等几个方面，全面介绍了储能与新能源融合的实践，观点碰撞、精彩纷呈。嘉宾精彩观点摘要如下：

 

 

我国储能产业面临的问题挑战：从政策机制层面，储能发展的战略路线图目前尚不清晰，战略地位也需进一步提升，且没有形成有效的产业协同机制；从技术层面，首先技术成熟度和适用性还有强化的空间，比如安全性、经济性和项目管理都有待提升，此外接近10种新型储能技术，正处于研发阶段向产业化过渡的过程；从市场和经济性层面，电化学储能成本虽然在过去十年下降了87%，但在大部分应用场景依然成本偏高。还有储能电站的作用是多元化的，其很多价值并没有在市场商业模式中体现。

 

 

 

双碳目标下，最关键的是能源结构变化。在3060 KPI考核下，中国火电将逐步地削减，最后会成为调峰的主体。在这样的大方向下，十四五期间风光储的规模态势如何？从能源局数据可以看出，在2020-2021年期间，有一定回落，旦风电还是呈现线性增长，光伏增长的趋势也是不可逆的。而根据各地政策，要求按照装机功率进行5%-30%储能配套。按照中间值20%计算，在十四五期间光储风能配套规模保守估计100GW，如果时长2小时就是200GWh。

 

 

国家主席习近平提出，到2030年我国一次能源消费占比达到25%，以风光为主的新能源装机12千瓦以上。在这一背景下，风机和储能如何融合？面临两个主要问题：第一、如何提升新能源场站自身并网适应性，形成网源友好并网和协调互动，即提高新能源场站的消纳和储存能力；第二、风电占比越来越高，由辅助电源向主力电源转变，需要系统调节任务。这一过程中面临很多问题，比如风电机组是超同步振荡、故障电压穿越等等。

 

 

储能系统面临的挑战：第一，安全问题，尤其是今年4月份北京大红门事故之后，对于储能的经济模型、投资收益，或者应用场景而言，都体现出安全是其致命的问题；第二，度电成本，光伏度电成本3毛左右，已经实现平价了，后续发展趋势肯定是光储平价，即储能度电成本也要降低，而目前比较高，在5毛左右；第三，储能并网要求比较高，尤其现在全国接近30个省份都有不同的新能源电站配储能的要求，但电网又没明确详细的要求。阳光电源从这三方面出发，认为实现新能源耦合一定是专业集成。集成也从三个角度考虑，首先是安全，其次是更低的度电成本，第三，对电网的支撑。

 

 

飞轮储能是一种物理储能方式，主要通过高速旋转体进行动能存储，同时进行动能和电能之间的转换。不同的储能技术，应用在新能源场站于参数要求也有很大区别。以一次调频为例，其具有充放电频次非常高、响应次数比较快等显著特点，与飞轮储能的技术特性契合度比较高，这也是飞轮技术运用到新能源一次调频和惯量响应的主要出发点。去年在国家能源集团山西风电场我们完成实施的混合储能一次调频示范项目，也是全国第一个完成35KV并网试验的兆瓦级飞轮储能系统，同时还是国内首个“飞轮+锂电池混合储能”示范项目。

 

 

储能给我们带来什么样的思考？第一是储能对业主来说是不是一个静默成本。第二，储能现在的占地面积安全、效率以及使用的使命是否具备经济性。第三，储能对于电网是否起到足够的支撑作用。我们的答案是，通过业主的视角，期待着更小占地的储能，更安全的长寿命的储能；从电网角度，应该具备更强的电网支撑能力，更快的指令响应，可以做更多的辅助服务；从交易来说，储能今后会有比较好的收益，能够明确投资回收途径，储能应该去参与现货，日内、日前的交易，来实现保值增值。

 

 

智慧型储能是发展低碳能源系统不可缺少的技术保障，双碳目标愿景下，需要先进的储能并网技术与定制化解决方案，来共同实现双碳目标。我们针对智慧型储能关键技术有非常深入的了解和研究，一方面是并网技术，另外一方面是安全设计。此外，天津瑞能电气还具备全产业链的研发和专业的定制化解决方案，帮助客户更好的实现投资价值，成为更懂新能源的储能系统集成商。

 

 

双碳目标愿景下，以风光为主的新能源呈指数级增长，但其自身的间歇性和波动性也将对整个电力系统带来重大改变和挑战。储能作为解决新能源发电不稳定性的最主要工具，是现在电力系统运行中迫切需要的关键支撑。但其真正的产业“风口”并未到来，且掣肘其规模化高速发展的关键因素依然是成本和安全。远景能源提出的智慧储能系统，是具备全栈能力的“一站式”解决方案，既能保障储能系统安全又能最大限度降低度电成本。此外，此次发布的全新一代液冷产品，也具备几个特点：第一，更低的LCOS，比传统密度提升60%，占地面积降低50%，降低施工成本和运维成本。第二，长寿命，低能耗，pack级液冷系统，温差小于3摄氏度，进一步降低能耗。第三，安全，高阶分布式消防，灭火药剂直达电池包，通过多次喷洒策略抑制复燃，杜绝安全隐患。

 

 

目前，储能规模化发展最核心的需要解决安全问题和精细化管理问题。华为云BMS技术在储能最早落地，其最核心的也是最急迫的就是解决安全问题，从起火之前，或者电池发生故障之前提前预判并提前切除风险。将来我们会同步推出私有云和公有云，实现3D可视化监控。

 

 

基于之前的事故，我们吸取了一些教训，并进行全面的分析，主要有以下几点：（1）电芯安全，海博思创外采电芯的模式，就是基于对电芯安全的重视，有专业的硕博团队进行研发；（2）电气安全，我们研究的方案倾向于模块化应用，设计方向，加强了熔断保护，绝缘，接地，以及可靠性连接；（3）结构安全，大到选址小到模块，我们都进行了全面考虑，会利用仿真软件对机器安全进行仿真测试验证；（4）消防安全，我们备电7小时前提下做一个冗余备电，保证消防运行和实施。最后一道安全防线就是灭火系统，目前采用行业比较通用细水雾、水消防等，保证系统安全。

 

 

储能市场发展，安全是底线。储能的防与消，更多的希望还是以防为主，消为辅。电池是微观参数性能的宏观表现，在检测过程中，它的理念所关联的就是电芯研发制造人员、生产工艺人员，包括质量检测人员等等。我们鉴衡在电芯层级推出的检测认证，包括电站的验收，还有例行体检，具备保障产品质量的能力，还由此引申出一些其他验收。