混合储能项目将助力电力系统提升消纳性

2019年5月8日，“新能源、新技术、新未来，重新定义未来能源结构暨梧桐树阳煤智能制造基金发布会”，来自中国能建江苏电力设计院综合能源公司总工程师 钱康带来题为《混合储能在电力系统应用分析》的主旨演讲。

以下是演讲内容节选：

首先给大家简单介绍一下江苏院，江苏院原先隶属于电力公司，是子公司，后来分离分到了中科能源建设集团，在整个江苏都是排名第一的。江苏目前是每年的产值大概已经突破了60亿，也属于设计行业里面属于甲级企业。

储能这块，除了一些设计，做了一些总包。我们在省内外做过的一些储能的项目。主要有压缩空气储能，目前正在做的江苏常州储能项目。从这些项目来看，实际有电网侧的，有电源侧，还有用户侧，其中用户侧有6GWH的储能项目。

下面简单的把一些背景给各位另汇报一下。前面有几个专家也讲过了，但是我想从另外一个角度强调一下储能的必要性。因为我们觉得在目前习近平提出来清洁低碳、安全高校、新的指挥能源，势在必行。江苏在苏州是能源变革的市场。这是我们从化石能源和气侯来看，我们能源变革强调的就是以电为中心，以电网为平台的一个智慧能源系统。有一些专家可能有其他供气、供热的，我们为什么强调电，只要有人居住，基本上就有电。

作为整个智慧能源系统来，储能是整个智慧能源系统当中不可或缺的重要环节，改变了以前智能传输，无法存储的历史。储能发挥了一些积极的作用。

从国家的一些政策，包括大的战略规划，包括一些自主创新方面，包括示范趋势方面，这个不多讲了，前面专家基本都讲过。实际我们山西对储能也是出台了一些相应的激励政策。

谈谈我们近几年的想法，实际2016年相当于国家投资方包括一些业主不太明朗的时候，到了2017年开始试点应用，到了2018年可以说开始大规模，尤其在电网性储能，我们2018年迎来了储能发展好时机，今年2019年比2018年更上一个新的台阶。

在2019年初，我们国网把它的高度提到了新的高度，储能作为一个实现两网重要的一个换也而且我们从整个利用电网侧的字眼来看，它提出的就是说我们的变电站资源将储能站和数据中心等等，甚至我们目前接受的最新的要求，张北的储能，目前我们正在做的就是刚才做的，要求把它加进去。所以可以说整个资源的融合和储能的作用越来越大。

重点讲一下混合储能在应用的情况和一些案例。从储能简单的来讲，可以分成五类。我们重点的目前看，实际包括电网侧和用户侧的，都在电化学类这一类用的比较多，时间来看，有短时、有长时，这些都是根据不同了场景、不同的需求配置不同的储能类型。

从上述几类储能来看，它的商业化程度也是比较重要的一方面。尤其超级电容，近几年也进入了商业化，以后在相关的一些应用场景可以配合其他的一些储能来进行一些相应的组成一个混合储能的模式。

所以我们现在看，我们用的主要的类型，第一个就是抽水蓄能，另外一个就是压缩空气储能，是例外相应的一些矿或者一些岩穴，挖出来的洞体，那种储能会需要依赖自然条件，目前正在做的压缩空气储能是利用现有的盐矿，采矿之后利用同体建造储能系统。前面两个使用寿命，后面三个相对来说因素比较小一点。

首先看飞轮储能，尤其在一些储能系统里面会用的比较多一点，因为它的相应速度特别快，另外还有超级电容，刚才讲了超级电容进入商业化之后和电化学储能可以匹配比较好的储能系统。这个电化学储能相对来说效率比较高，但是它没有超级电容性能好一点。

从发、输、用这三个来看，给大家汇报一下，从发电侧来看，刚才讲了，像抽水蓄能、电化学储能，这两种是可以用的，这种应用场景和应用的模式。电网侧强调的是削峰填谷，包括频率控制等等，要求是对于我们的这种相应速度还是有一定的要求。所以这个电网侧要求的组合形式，包括锂电池、包括超级电容，包括抽蓄。对于用户侧，跟刚才前面不一样，要求又高一点在用户侧，像锂电这种组合要好一点。

下面讲一下混合储能。混合储能实际在目前来看，混合储能包括高校也好，包括科研院所也好，做了相当大的研究，储能在今年大规模发展的情况这种应用的前景是非常好的。我们经过前期的一些工作和一些经验积累，我们觉得混合储能可能像前面讲的，包括发电，包括电网，有一些不同的技术方案，但是我们认为超级电容、蓄电池这种模式，相对来说是比较广泛的，这种混合储能从功率和能量来说都是比较好。这种超级电容加锂电池这种方式不同的方式，一个是直接相连的，还有通过功率也可以直接相连，还有一个是通过电源来连的。

可以说我们的混合储能的发展有利于整个电力系统的应用，而且使我们的电力系统更加凌河，对于我们的消纳，和接纳新能源可以说更具有接纳性。

我们主要想讲的是混合储能，除了在电力系统，在未来整个能源供应体系里也是重要的环节，它的作用也是日渐凸显。这个比较典型就是目前的状况和形势。上海电大当时是为了做实验，它里头包括铅炭电池、锂电池、包括超级电容，这个同里除了超级电容加锂电池，在同里还实现了1000KW退役电池的梯次利用，在目前正在做的张北也涉及到。这个退役电池也不限于锂电，主要目的就是把我们现在进入2019年左右前期新的新能源电动汽车推向锂电池，对于调峰来讲，放到变电站作为一个退役电池梯次利用还是可以的，在同里也做了1000KW的示范。重点是做了上面20KW五的放在375的直流，同里这个项目不光是混合储能的示范应用，还有交直流，尤其是直流环网的用只有。刚才几位专家介绍，我们的储能要介入大网，在同里直接储能出来直接接入直流电网，这个里头也是不同其他仰慕的地方。

下面再简单介绍一下我们镇江储能项目创新的一些地方。当时这个项目是有一定的背景的，原计划在2018年投产，因为种种原因滞后，电力负荷缺口缺30万，在短短的几个月时间就要把10万储能赶上去，面对这种困境，我们提出了一种标准化设计。相当于是我们整个的储能设计都是标准化的模式，相应的组建包括箱体都是供暖化加工的。我们整个储能模块化设计的方式在后续的储能建站的建设里面也发挥了比较大的作用。

当时镇江储能从前期，包括工程选址、规划设计，包括整个建设，包括主基线，整个系统是进行了一系列的优化工作。在整个里头做了五个创新，首先从它的选址，包括布置来看，当时这个选址，另外就是占地，采用集中大范围的地方是不太现实，所以我们利用我们旧的变电站的资源，它的集中式控制的，全部拉到一个系统。带刚才讲的标准化设计。这个是镇江储能分布的情况。大家可以看到分布了七八个地方，总共规模在100GW。这个是我们现场的一些照片。可以说整个7、8个地点也是很不容易的。

下面一个案例是同里综合能源服务中心。实际整个在2018年，在座的领导和专家有所耳闻，有一些中央台和新闻媒体做了报道，左上角就是通例综合能源服务中心建成之后的效果图，这个是整个俯视图。这个中心有几十项，当时是一带一路展示我们中国力量，这里面十几项是世界首创的项目。这个里头储能是占了一个很大的重要性的右上角绿色的是我们直流的应用场景，就是将光、风纳入直流储电。在蓄热、蓄暖这块，也做了相应的尝试。整个一个系统，就是通过我们源网控制系统，将储能作用发挥到极值。整个项目实现了清洁低碳、安全高校的理念。

这个是我们混合储能的应用形式。可以看到我们刚才讲的，在直流系统里面储能是可以直接接进去的，利用混合储能更优，相当于这个系统更加灵活。小一点的系统容量涉及到735，大一点750，整个系统将我们的能量性和功率形成友好的衔接。另外一个通过滤波器，把超级电容和张北应用场景协调和匹配，更好的运行。

这个是整个同里高温相变储能，这个也是一个创新。这个设计的时候，这个里头是将制冷结合的，效率达到95%以上，可以说它是真正高温相变储能，除了刚才讲的这种锂电池加超级电容混合蓄电的情况，奖典和制热制冷更灵活的调节，而且更友好的消纳，来接纳新能源供电。

这个是我们的压缩空气储能，是不依赖于自然环境的，这种压缩空气储能实际更好的电、热、暖更好的衔接，目前在2018年投入综合效率67%，它可以达到更大的规模，奖励综合效率可以超过130%。

另外讲一下整个目前正在推的两网融合的重要环节。做到了五个融合，储能，像相应的一些其他的，最重要的就是把我们的一些以前想不到的，包括数据中心等等，这些元素全部纳入到一个项目里头。这个里头也希望通过这些项目给在座的各位领导一个借鉴，我想作为我们山西，尤其阳煤集团，在储能利用里头因为我们整个厂址相对来说比变电站的厂址空间更大，可能它的效益如果利用有限的资源把我们的储能加数据中心通过招商引资或者其他的方式纳入进来，我们整个混合储能或者叫做融合的方式创造更好的效益。

来源:北极星储能网