隨著儲能與新能源發(fā)電的關聯(lián)性越來越強,儲能系統(tǒng)集成問題也日益突出——
日前,有專家表示,構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),面向未來高滲透率新能源的接入與消納,需要源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)力,優(yōu)化電網(wǎng)結構,增強電網(wǎng)調節(jié)能力,輔助調頻調峰,提升電網(wǎng)整體安全和利用效率。
此前,有專家稱,隨著新能源的快速發(fā)展,儲能與新能源發(fā)電的關聯(lián)性越來越緊密,儲能價格將逐步增至國際平均水平,但儲能系統(tǒng)集成問題也日益突出。
中國能源建設集團科技信息裝備事業(yè)部總經(jīng)理裴愛國表示,為配合新型電力系統(tǒng)發(fā)展,截至2020年底,我國新型儲能裝機超過300萬千瓦,預計2025年總需求在3000萬千瓦以上,2030年新型儲能規(guī)模將進一步增加到1.5億千瓦左右。新型儲能規(guī)劃明確提出了技術創(chuàng)新方向,提出著力構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的儲能技術創(chuàng)新體系,加快推動成本下降、安全提升、效率提升,實現(xiàn)新型儲能規(guī)模化應用。
科華數(shù)據(jù)股份有限公司新能源解決方案總監(jiān)高志遠告訴記者,“十四五”期間,規(guī)劃了五大新能源基地,裝機量都在吉瓦級。新能源汽車的占比越來越高,用電的波動不斷增大,大量電子設備關聯(lián)性不足。要解決這些問題,就要大力發(fā)展儲能。
“近年來,國內儲能電站容量不斷增加,新能源側儲能不斷發(fā)展,共享儲能和分時電價政策出現(xiàn),宏觀環(huán)境對儲能發(fā)展非常理想,儲能將大有可為。”高志遠認為,電化學儲能可以解決毫秒級的需求側相應,儲能可以作為新能源系統(tǒng)的重要支撐,也可以作為以新能源為主體的新型電力的重要支撐。
儲能在整個電網(wǎng)系統(tǒng)架構中,從發(fā)電到輸電到用電,在每一個環(huán)節(jié)都有不同的應用價值,也有不同的關注點,在發(fā)電側新能源里面是平滑處理,跟蹤極化曲線,在火電廠、燃氣調頻、電力市場輔助服務,新能源側的儲能成本比較敏感,系統(tǒng)集成方面更多考慮性價比。
高志遠認為,現(xiàn)在儲能集成系統(tǒng)方面的關注點主要有三方面:“首先是安全,包括電池安全和防護安全,需要具備多重保護的系統(tǒng)集成,包括熱失控管理,以及熱失控后的消防管理。其次是技術,從目前儲能行業(yè)來看,雖然電池成本一降再降,但是系統(tǒng)集成技術仍需要突破不斷進步,應該考慮儲能如何能主動支撐電網(wǎng),快速相應以及與燃氣機組做好匹配性。最后是效益問題,如何降低電池衰減率,讓系統(tǒng)融合更進一步。”
華中科技大學教授謝佳認為,儲能系統(tǒng)集成需要突破安全性難題。“全球累計報道儲能起火爆炸事故40余起,儲能系統(tǒng)集成熱失控是潛在的共性問題。”
謝佳告訴記者,儲能系統(tǒng)集成在安全性方面以被動防護為主,通常采取事前預防和事后消防兩種方式。事前預防主要包括制程工藝管控、電池篩選、質量管控,事后消防則是配備滅火隔離裝置。
高志遠認為:“儲能系統(tǒng)集成應通過軟件保護,做到預防檢測和提供保護反應時間的提前量,以及靠BMS實現(xiàn)從模組到整箱的保護。變流器能夠通過和電池通訊快速切斷電器回路,并靠變流器后面的電力聯(lián)動保護把火滅掉。”
此外,有專家認為,儲能系統(tǒng)集成的安全核心在于電池測(直流側),其能量密集、拓撲結構靈活多變、電芯數(shù)量多且特性不一致等特點,給儲能保護、監(jiān)測、消防、環(huán)控帶來較大難度。因此,儲能系統(tǒng)集成的選擇不僅要考慮全生命周期成本,更要全面深入地從電池全生命周期的維度評估儲能安全與性能。
“目前,國內尚無專門針對儲能系統(tǒng)集成方面安全的技術標準可供依照,因此,我國要盡快出臺政策,明確儲能設施建設相關技術要求,包括安全設計、系統(tǒng)效率、系統(tǒng)壽命等。”上述專家建議。
原標題:別讓系統(tǒng)安全成為儲能發(fā)展“絆腳石”