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亿纬锂能陈翔:用户侧储能系统运营实践分享

作者:中国储能电站网 来源:中国储能网 时间:2019-06-26 浏览:

中国储能电站网讯:6月19—20日,由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合江苏省电机工程学会、全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会、中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司等单位联合召开的“第三届全国电网侧暨用户侧储能技术应用高层研讨会”在苏州市太湖假日酒店举行。来自电网公司、设计院、系统集成商、电池生产企业、投融资机构等单位的280余位嘉宾出席了本次研讨会。

会议期间,惠州亿纬锂能股份有限公司储能事业部总经理陈翔分享了主题报告《用户侧储能系统运营实践分享》,以下是演讲全文:

陈翔:大家下午好。很高兴有这个机会,今天站在这里跟大家分享一下我们在用户侧储能系统运营过去两年积累的经验和教训。

今天的分享从如下四个方面展开,第一个方面是把目前我们在用户侧储能电站运营的现状给大家做一个分享,第二个部分是关于目前大家都非常关注的安全管理,在这方面我们会做一些经验的分享。第三个部分是关于储能电站稳定性以及常见故障的分析做一个分享,最后是对于未来用户侧储能的展望。

首先看一下运行现状。目前我们的运营是基于这样一个运营平台,武汉亿星,它是亿纬锂能全资子公司,初期注册资金一千万,主要业务范围就是专注对于储能以及一些新经济形势下运营的业务的探索。

这是目前我们正在运营的用户侧储能电站的分布,大概有30个兆瓦时左右,集中分布在江苏和广东省这两个用户侧储能发展条件相对比较充分的省份。这是我们目前已经建成的电站的实景图。

第二,安全管理经验。其实储能电站的安全是一个系统性的概念,并不仅仅单纯是某一个方面所能够涵盖的管理。

像前面黄总在介绍消防系统的过程当中也提到了,我们认为从过去两年的实践经验来看,要系统性的考虑储能电站的安全需要从如下四个方面去考虑:

一,电化学的安全,集中体现在电芯本身要安全。

二,整个系统设计的时候它的故障预警,要做好预警的设计。

三,状态准确可知。这个是现在储能系统需要密切关注的点。因为储能的运行功耗相对比较规整,所以它的预警出现是比较有征兆的。

四,易运维,运维的难易程度会直接影响到我们的收益。

电芯安全,左边这张图是我们刚刚拿到了电科院基于最新的国标进行了电芯的报告,在这个报告里面我们的电芯在安全这块取得了相对比较高的分数,要保证整个储能电站特别是电化学储能电站的安全性,首先电芯的安全必须要可靠。

右边这个是我们的第三方责任险,现实世界中安全这个问题除了技术方面去解决,还要考虑在保险、商业运作方面加以配合。

第二个是模块化设计。模块化设计跟安全相关的有两个方面的考量,第一,热管理。我们目前采用的这样一个模块化设计,能够在最大限度上做好热管理,防止局部的热导,因为热对于电芯来讲,它的影响是比较大的。

第二,模块化设计的好处是在整个运维过程中能够快速的进行响应,同时在运维过程中能够减少一些人为事故的产生。

第三个,测试验证,这个是很多厂家在背后做的事情。但是需要强调的是这部分其实从系统的验证还有热仿真这两个角度来讲,需要从实际角度去真正解决我们要解决的问题,因为热仿真很多公司都有这样的团队,但是热仿真的结果能不能说明问题,是需要去考量的。

在实际运维过程当中根据我们站点上面的情况,现在列出来了这样几个方面的因素,比如说:

第一,监测,要能够远程的运营,24小时有监控,我们数据传输系统的稳定性就是很重要的考量。

第二,预警,要通过短信网关以及在线报警事件来进行响应。

第三,进行巡检。我们现在尽可能的把电站做成无人值守,远程巡检,但实际上物理上的巡检还是必要的,我们还是要派人到现场进行巡检,巡检的内容后面会跟大家做分享。

第四,备品。备品非常重要,当有异常模块的时候要第一时间进行更换,防止事故进一步恶化。

第五,消缺。故障场景很多是会发生变化的,我们在用户侧运营的时候,一年365天,春夏秋冬,电站运行的情况是不一样的,夏天和冬天它的运行工况就会出现细微的差异,要进行远程的管理,也是目前考虑的一个方面。

这个维护的内容,比如说在巡检的时候,我们这个里面特别强调一个电气线路的检查。我们在之前巡检的时候就发现,巡检人员在现场都会做一个工作,拿着红外温枪对着站内里面选取的一些典型的点测量它的温度,比如说连接端子,在整个空气循环过程当中,最有可能产生热导的点,探测它之间的差别,找到系统运行过程当中是否有潜在的隐患。

比如说连接端子,就是模组前面正负极的端子曾经就发现过有的端子在运行过程当中它的温度会达到80度到90度,后面我们还专门设计了一款自己的端子,就是为了解决连接埠稳定的情况下造成的安全隐患。

这个地方有一个运维成本的分析,仅供参考。运维的费用在目前来看是占到整个投资比的0.5%到1%,这个需要说明的是这个0.5%到1%其实是一个相对理想的值,这还只是我们过去这两年站点运行的情况所做出来的测算,在十年的全生命周期中这个会发生什么样的变化,我们还在做积累。

正面的防范,第一个是电池温度系统,电池温度监测系统本身也有一个可靠性的问题,所以这个在我们的日常运营过程当中也需要去关注温度采集、信息传输、BMS,这部分系统是否出现异常,第二个是异常电芯及时的排查。我们就碰到一个电站里面出现了一个电芯的电压跌落,后面我们就分析应该是这个电芯有问题,及时的进行了更换。舱内的电器连接,我们要去开发自己的连接件其实也是发现有这样的问题,要从根源上去解决它。

再就是消防系统是否可靠,可能有一些七氟丙烷的气瓶用一段时间里面的气体就跑光了,没有办法用了,需要人工去检查。

还有空调的维护,现在就出现了站点上面的空调两年之内就损坏了,需要对它进行整体的更换,这些都是需要关注的点。

在稳定性这块我们把目前影响收益的因素做了一个归纳,大概从三个方面进行了展开。我们在前期做项目可行性分析的时候更多德惠考虑系统可靠性。对于接入点负荷因素的影响,我们在进行可行性分析的时候,很少会去考量这个点,在我们过去的两年经验里面,反而因为客户的使用或者客户的负荷发生了变化,导致我们的收益受影响,成为了我们现在在收益管理过程当中最大的一个挑战。

反过来系统的稳定性经过这两年多的磨合已经趋于稳定,但是用户负荷侧的影响会直接影响到我们的收益。

这边是我们摘取的六个站点给出来的参考值,左边这个柱状图是我们的实际收益和期望收益之间的比例,摘取的这六个站点里面最好的是99.02%,最差的站点是92.78%,相当于如果我在设计这个系统的时候对它的收益是一百的话,那么最好的这个点只能够产生99.02%的收益,最差的点可以产生92.78%的收益,这个中间就有接近7.3个百分比的收益是丢掉的。

另外一个是运行保障率,就是工作的天数。这个里面大家也可以看到,这六点站点里面最低的只有93%的可用天数,最的高是98%,这个里面有很多因素,比如说客户的变压器容量不够了,或者他的生产负荷提升了,或者说逢年过节关机了,这种因素出现都会导致我们的收益发生变化。

这个地方列出了一个相对比较好的,从后台的监控上来看,下面这个成本支出和我们收益的图上,在削峰填谷的应用下面,系统本身稳定的情况下它的收益是比较稳定的,2月18号也是因为在春节期间,那个时候客户的调整。

关于系统故障的诊断,这个地方我们做了一些相关的分析,有包含有电池的不一致,还有我们的连接,特别连接的这一部分是要特别强调的,因为在用户侧倍率比较小,一般都是0.25C到0.33C,大家一般不会太在意在PACK设计的过程当中。去年和前年有一些项目里面有些友商还会采用拧螺丝的方式去做内部连接,这都是存在的隐患和故障点,但这种故障点要去排查是非常难的。

还有热故障,仿真是一方面,实际运行是一方面,整个运行过程中需要实时监控。

传感器在过去的经验当中是故障率比较高的,我们曾经吃过大亏,所以在传感器的故障诊断这部分,包括数据采集系统本身的可靠性这方面都需要花大工夫去进行设计。

连接件刚才也提到了,这个是除开电池直流系统以外BMS、PCS、EMS、通讯故障还有辅助系统的鼓掌,我就不赘述了。

后面的发展和思考,在目前国内的用户侧来看,储能系统的价值体现其实是不多的,削峰填谷是一个,其他的在海外比较普遍的收益模型在国内还缺少实施的细则或者落地的土壤。所以站在这个角度来讲,用户侧储能当下去推广,最重要的还是度电次成本,如何降低,一方面是整个系统的造价进一步降低,第二个更重要的是整个系统的循环次数要进行提升,所以在这个地方我们认为按照目前的技术发展来看,有可能这个时间会提前,很有可能到明年的时候用户侧储能电站的度电次成本就会去到两毛钱左右,到了这个价格上,绝大部分省份的用户侧系统都可以上了。

介绍一下目前整个公司现在正在做的,把这个图放出来,目前站在电芯生产的角度,储能电芯和动力电芯已经列为两个不同的发展列经,动力电芯追求越来越高的比能量密度,储能电芯当前发展的首要任务第一是解决安全问题,第二是提升循环的次数,所以在这方面因为我们自己做的电芯的品类比较多,所以我们非常清晰的看到储能电芯未来的发展路径。包括现在储能电芯的规划上面现在即将量产的就分为4000、6000和10000三个循环的平台,能够覆盖用户侧、发电侧和电网侧不同的应用场景。

对于目前的用户侧储能来讲我有这样一个观点,现在大家去谈用户侧的项目开发的时候很关注的是这个项目的高收益率,如果能够把这个项目的收益率做到6个点,7个点甚至更高这是大家讨论的话题。从我们规模运营的角度来看,现在收益的可持续性和稳定性相对于高收益率来讲,对我们的实际价值更高,这种收益的可持续性和它的稳定性。我的预期收益和我的实际收益能不能百分之百的符合,这个偏差对我们实际用户侧的电站运营来说它的现实价值更大。

以上是我的分享,谢谢。

(本文根据会议录音整理,未经演讲人本人审核) 

关键字:用户侧储能

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