2021年10月17日-20日，2021北京國際風能大會暨展覽會（CWP 2021）在北京新國展隆重召開。作為全球風電行業(yè)年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會代表共同參與的風能盛會，再次登陸北京。
本屆大會以“碳中和——風電發(fā)展的新機遇”為主題，歷時四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關(guān)于“國際成熟風電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“國際新興風電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“風電設備智能運維論壇”“碳達峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)型”等不同主題的15個分論壇。能見App全程直播本次大會。
在儲能與新能源融合發(fā)展論壇上，新疆金風科技股份有限公司劉巍巍發(fā)表了題為《懂業(yè)主、知電網(wǎng)、慧交易——金風科技打造“3D”智慧儲能系統(tǒng)》的主題演講。
以下為演講原文：
劉巍巍：大家上午好，由我來代表金風科技做一個懂電網(wǎng)、知電網(wǎng)、慧交易的儲能解決方案的分享。我們知道中國現(xiàn)在正在向全世界承諾實現(xiàn)“雙碳”目標，在這個目標下可再生能源占比會進一步加大，并且這種消納并網(wǎng)的問題會一直出現(xiàn)，對整個電力系統(tǒng)來說是一個嚴峻的挑戰(zhàn)，我們具體要做什么，我們能看到，全國各個省份都出臺相關(guān)的一些儲能，包括儲水蓄能的政策。在市場端，我們儲能在源側(cè)、網(wǎng)側(cè)和負荷側(cè)都逐漸有大量應用。
目前，許多省份都出臺政策要求配置儲能比例，尤其是針對電源側(cè)，比如風電和光伏。另外，在全國裝機量上也是逐年攀升，尤其我們預測到2025年整個新增裝機應該達到接近23.15GW時這樣一個規(guī)模。
儲能給我們帶來什么樣的思考？我想說幾個重要的互動一下。第一是儲能對業(yè)主來說是不是一個靜默成本。第二，儲能現(xiàn)在的這種占地面積安全、效率以及使用的使命是否具備經(jīng)濟性。第三，儲能對于電網(wǎng)來說是否起到足夠的支撐作用，它所帶來的電網(wǎng)效果，面臨新型電力系統(tǒng)的效果是否能達到預期，并且能夠被電網(wǎng)接受。
我們的答案是，通過業(yè)主的視角來看，我們期待著說更小占地的儲能，更安全的長壽命的儲能；從電網(wǎng)角度來說，儲能應該具備更強的電網(wǎng)支撐能力，更快的指令響應，可以做更多的輔助服務；從交易來說，我們也認為是儲能今后會有一個比較好收益，能夠投資回收回來的一個主要的途徑，我們認為儲能應該去參與現(xiàn)貨，日內(nèi)、日前的交易，來實現(xiàn)保值增值。
從業(yè)主視角，昨天金風科技在展會上發(fā)布了新一代的智慧型儲能。它的主要特點是，占地小，效率高，通過幾個方面實現(xiàn)這樣一個特點：一是1500V的系統(tǒng)，這是現(xiàn)在一個行業(yè)的趨勢，它會有更高的效率和更低的成本；二是大型電池pack和大功率變流器；三是高效的液冷系統(tǒng)，實現(xiàn)低功耗和長壽命；四是戶外全隔離設計，包含兩方面，一個是電氣隔離，一個是物理隔離，這個跟整個系統(tǒng)的安全性息息相關(guān)；五是我們一直秉承的直流零并聯(lián)或者少并聯(lián)技術(shù)；六是電池包級的滅火和水幕隔離消防，可選項添加，也是我們對系統(tǒng)，或者說對這個行業(yè)的一個理解。
這個系統(tǒng)包含三個主要的設備，第一是標準的戶外型電池柜，里面是1500V液冷系統(tǒng)，這套系統(tǒng)實現(xiàn)從電芯到電池、系統(tǒng)的一個全新的完全自主設計。第二個是高壓的變流器，純戶外型的。第三，還是我們比較擅長的管理系統(tǒng)，這個管理系統(tǒng)也和風電場在風儲耦合上做了很多的實踐和驗證。
這套系統(tǒng)它高的靈活性以及高的能量密度體現(xiàn)在了它的占地上，以2.3MWh標準的40尺集裝箱為例，同樣配置容量下，新系統(tǒng)面積占減少了50%，另外模組容量提升了1倍，在1500V設計大的框架下，變流器功率提升了60%，單簇的電池容量提升了50%。
安全設計方面，我們一直秉承直流零并聯(lián)，杜絕單純的故障點，相較于直并聯(lián)的方式故障點會減少，擁有更高的安全性，故障冗余可利用率提升2個百分點，故障停機容量降低66%。這些都是從業(yè)主的視角去討論，怎樣幫助發(fā)電設備更穩(wěn)定可靠運行，包括出了故障以后我們怎樣讓設備整體的在線率維持高水準。
直流不并聯(lián)情況下，系統(tǒng)還實現(xiàn)了無電池環(huán)流。很多儲能電站出事故的狀態(tài)，電池充滿電以后，各個電池的電壓不太一樣，并聯(lián)的時候，高的電壓會向低的電壓進行反向充電，在直流側(cè)因為保護狀不成熟或者不可靠，所以會給低的電壓帶來更大的電流沖擊，這種問題是我們希望通過不并聯(lián)方式能夠有效從電氣上做一些解決方案。
包括剛才電池柜里面我們一個包，一個消防，高效的滅火，包的消防現(xiàn)在已經(jīng)算是主流廠家一個新的比較常規(guī)的設計方案，在這個里面其實還是看一個包消防可靠性和它動作的準確性。同時通過單簇柜體的設計，還有在防火方面加入了分割型水幕消防系統(tǒng)，如果發(fā)生了危險或者燃燒，我們水幕消防并不會針對起火的電池簇進行噴灑，而把它周圍的進行水幕降溫，直到起火電池簇把自己的能量完全釋放完為止，這樣避免了次生災害發(fā)生。另外融合了多項優(yōu)化技術(shù)，包括三電平變流器技術(shù)，提升了效率1%到2%，還有獨有的模塊休眠技術(shù)，這個可以整個提升系統(tǒng)效率3%到5%。另外還有液冷散熱技術(shù)等等。
我們一直秉承拿出一個更低的全生命周期內(nèi)的搬移度電成本，在零并聯(lián)的技術(shù)加持下，我們系統(tǒng)壽命，或者說電池簇一致性得到了很大的提升，這也是行業(yè)比較公認的一種技術(shù)路線。
除了儲能系統(tǒng)本體以外，實際上儲能更多的還是要跟我們的電網(wǎng)緊緊進行交互，它主要的特點前面幾位同仁也都講到了，包括有功支撐，無功支撐，還有弱電網(wǎng)適應性。
我簡單說一下，金風科技這邊在RTDS仿真方面投入了大量資源，擁有全國現(xiàn)在最先進的仿真平臺，在這個平臺加持下，以及我們在北方地區(qū)多個風電場實證驗證下，風機加儲能一次調(diào)頻，包括及加儲能這種虛擬慣量和阻尼，這些都經(jīng)過了實踐的檢驗和驗證，有相關(guān)的報告支撐。
同時無功補償以及低壓、高壓，高電壓的穿越能力。還有弱電網(wǎng)適應性，剛才有提到低的短路比也是我們最關(guān)心的，因為在澳洲市場，我們風機在1.03，甚至1.02這樣的低短路比以下如何進行并網(wǎng)是金風科技這五年面臨最大的一個技術(shù)難題，通過很多技術(shù)人員的不斷努力，以及儲能的加持，我們現(xiàn)在在澳洲風電并網(wǎng)上面已經(jīng)獲得了很大的成功，同時這種技術(shù)也會不斷地植入到國內(nèi)項目當中。
這是除了剛才說的三大技術(shù)以外，還包含跟蹤計劃曲線，這是風電場配套儲能以后實時的數(shù)據(jù)，能夠看到風儲聯(lián)合出力之后的曲線，得到了很大的改善。
以及輔助服務，通過加持儲能以后，整個負荷曲線滿足了咱們冀北電網(wǎng)的調(diào)度需求。還有就是我們一直很關(guān)心的在負荷側(cè)，或者在弱電網(wǎng)下的風光網(wǎng)儲荷一體化的控制，通過儲能和風機光伏配合，盡可能地提升新能源的消納比例，以及這種投資收益。
關(guān)于電網(wǎng)方面的黑啟動技術(shù)，我們?nèi)ツ甑臑跆m察布600萬的項目里面做了一臺實證的驗證，通過儲能帶動一個離網(wǎng)狀態(tài)下的風機，成功完成調(diào)試并發(fā)電。
最后這一塊是講一下儲能真正可以實現(xiàn)收益的一種現(xiàn)在確實有效的方式——慧交易。從2015年電改9號文出臺到現(xiàn)在，山西8個省份已經(jīng)開啟了現(xiàn)貨交易試點，到現(xiàn)在迎來了很大動態(tài)變化，我們認為隨著新能源比例增加，以及這種能源不斷地枯竭，電力市場的現(xiàn)貨交易會進一步地拉大，或者它的波動性也進一步加大。
金風科技是率先進行了電力市場化的交易實踐，已經(jīng)有天機交易平臺，右邊這張圖就是我們交易中心，就在北京亦莊。同時金風科技在全國有4個這樣的交易區(qū)域。另外去年我們的電源側(cè)交易電量105億千瓦時，并且研究和實踐儲能+新能源場站的聯(lián)合模式，我們認為儲能能夠借助現(xiàn)在的交易市場包含三個方面。第一，電力的現(xiàn)貨市場；第二中長期的電力市場；第三，輔助服務市場。通過這三部分市場，我們通過日前、日內(nèi)，以及輔助服務這種交易的實時買賣，獲取儲能創(chuàng)造的收益。
這是我們在山西一個電站里面通過儲能一天實現(xiàn)了八充八放，它不間斷一天工作了4個小時，這樣一個系統(tǒng)它的每兆瓦時收益是16萬元。針對整個場站儲能系統(tǒng)，通過交易，全年收益達到了286萬元，儲能的裝機規(guī)模是5MW/10MWh，這個收益我們認為可能在某些地區(qū)不可復制，但是至少在風電場它對我們來說是一個比較有利的促進作用。
另外儲能不止于交易，還能提升風電場發(fā)電量，提升運維、資產(chǎn)管理，降低運維支出以及包括提升考核分數(shù)上，我們認為都有很大的作用，在這里不一一闡述。
最后用一句話結(jié)束今天的匯報——儲能賦予能源更多可能，同時交易讓儲能盡展所能，謝謝。
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