8月22-24日，由国家电投&融和元储、新型储能产业联盟、风光储百人会、中国风光储网等单位联合主办的2022中国国际光储充产业大会（简称：金砖光储充论坛）在常州香格里拉大酒店圆满闭幕。本届大会设置“论坛峰会+展示台展示”，既有企业细致入微的分析，也有行业专家为市场发展提出的设想与方案，助力落实国家提出的“碳达峰、碳中和”战略目标要求，积极助力构建“双循环”新发展格局。
 

 

中国三峡新能源（集团）股份有限公司山东分公司副总经理汝会通出席论坛并发表主题演讲——《电化学独立储能电站运行安全思考》 。

 

 

谢谢大家参与这个会议，讲个笑话活跃一下气氛。爸爸给儿子讲故事，说：从前有一个青蛙，儿子说，我想听科幻的。爸爸说，从前在太空里有一个青蛙。儿子说，有没有限制级的？爸爸说，别让你妈妈听见，从前有一只没有穿衣服的青蛙。笑话有点冷，外面很热，正好中和一下，开始我们的讲解。

 

我今天主要以我们三峡能源的庆云储能电站为例，给大家介绍一下独立储能电站，尤其是电化学储能电站运行安全方面的思考。

 

三峡庆云三峡庆云储能电站位于山东省德州市庆云县，是山东省首批储能示范项目之一，项目一期100兆瓦/200兆瓦时项目已于去年年底投产发电，总投资约4亿元。二期200兆瓦/400兆瓦时也已列入山东省第二批储能示范项目名录。建成后300兆瓦/600兆瓦时独立电站，将成为国内目前规模最大的电网侧共享储能电站。

 

项目的建设从2021年5月份备案，10月份开工建设，大家都知道去年整个北方雨水很多，10月份基本没怎么干活，真正开始干就是11月份，到年底就建成并网，速度还是很快。

 

独立储能电站的规模构成基本上跟刚才几位专家讲的差不多，主要是3S系统，BMS、PCS、EMS，这是主要的系统?；褂幸恍└ㄖС畔低?，再加上汇流升压系统，主要由这几部分组成。

 

项目今年1月27日正式投运，在春节期间参与了山东省削峰填谷保供的任务，为庆云人民过上欢乐祥和的春节做出了电力人的贡献。期间基本做到每日一充一放，充放电的深度是0-100%，我们用的是宁德时代的电池，系统控制还是不错的，可以做到100%的放电。运行以来，整个综合运行效率是86.12%，在山东省首批5个独立储能电站里面，我们的数据还是比较好看的。

 

我们这个项目作为山东省“源、网、荷、储”智能友好互动系统的重要资源，在电网调频、调峰这方面，发挥了重要作用。调频和黑启动都是我们电站本身可以实现的，但是目前市场不需要，我们目前只实现了调峰的作用，也可以做到毫秒级的快速响应。

 

为什么在庆云县建这个储能电站呢？因为庆云的电网构架特别有意思，它基本上没有火电，基本全部是新能源，新能源的发电量理论上已经超过了它全县域的社会用电量。所以说，它特别缺这么一个储能的电站作为一个中间的转换。我们这个电站建成之后，它就可以对外宣称说，“建成了山东省第一个全县域纯绿色电网的一个体系”。我们这个“故事”讲出来之后，也得到了上上下下各方面的高度认可。

 

我们这个项目的特点有几点。

 

第一，采用了液冷储能热管理技术。

 

现在来讲，液冷基本上已经成为行业标配，以前大部分还是采用风冷的技术。

 

第二，采用非步入式全球最先进的1500V液冷集成方案。

 

非步入式的也就是把集装箱大门开开以后，人不进去，检修在外面进行，以前的设计方案是在集装箱里面留一个检修通道，人要走进去，现在电池是背靠背地布置，省出了检修通道，提高了电能密度，再一个确实是安全各方面都得到了保证。整个利用效率还是比较高的。

 

第三，采用全氟己酮作为灭火剂。

 

以前的储能电站，包括电池间大都采用七氟丙烷作为灭火剂，全氟己酮这个技术应用以后，大家普遍采用这个东西，它的灭火性比较好，环境友好突出，缺点就是贵。

 

储能电站另外还有几个特点， 

 

 第一，建设周期短。两到三个月就形成产能，刚才大家看我们电站建设的横道图，也就是这么一个时间。

 

第二，?？榛⒌ピ杓啤Ｔ诜⑸仁Э氐氖焙?，可以将损失限制在单个单元。

 

 第三，工厂化流程化作业。电池集装箱、PCS集装箱全部都是在工厂里面安装完成，现场仅仅是做一些土建基础，还有就是吊装、简单的插接线，施工效率、施工质量、安全性都得到了很大保证。

 

第四，系统集成性高，数字化程度高。电化学储能电站发电是以化学反应的形式展现的，不像传统发电有机械传动部分，所以它不直观，基本上都是以数据的形式出现，这就是整个电站的特点。

 

运行情况，我们作为第一批独立储能示范项目，电站今年3月份就开始进入现货市场，这个也是全国首批。

 

我们参与现货市场主要的操作模式是，在前一天12点之前通过山东省电力交易平台申报第二天的96个点的自调度曲线，在满足电网安全运行和新能源优先消纳的条件下优先出清，并接受现货市场价格。

 

电站目前主要收益来自三个方面：

 

（1）现货市场博价差。这个风险还是比较大，需要一个专业的团队做支撑，甚至还需要一些辅助的系统，像上午融和元储的施总讲的他们那套系统，就可以给我们提供很好的充电时段和放电时段的参考。

 

（2）容量市场获补偿。容量电价在山东省用户侧用电，每用一度电要交9分9厘1的容量电价，收上来的钱再统一进行调配，只要你参与了这个容量市场，都会得到一定的补偿。独立储能电站目前在这方面还可以得到一些补偿，最初3月份的时候，系数是1，整个还是比较好，到后来就不停地调整，这块受政策的影响性很大。

 

（3）租赁市场赚租金。目前市场的活跃度有待提高，主要的原因虽然是有政府强配的政策要求，但是以前批的一些电站，该配的也都配了，今年整个新能源的市场又不是很活跃，上半年基本就没怎么开工，等下半年新能源市场统一开起来之后，我个人的判断，租赁市场还是可以做的。因为从现在我们算帐来看，如果没有租赁市场，整个独立储能没法做，必须要靠租赁收益来冲减成本。

 

谈谈电站的运行安全管理，我们电站到现在执行的还是轮班倒休，24小时值守的模式，人工监测和计算机监测相结合。远期我们看看能不能再上一些手段，对于一些数据进行深度分析，找出它的规律，看能不能做到“少人值班”，现在还是不行。为什么是24小时？因为有时候要晚上充电。

 

在自调度的模式下，电站的运行组织框架应做到前方、后方联动，集控中心统一调度，前方运行人员负责执行落实，后方营销人员提供充放电策略。现场团队仅仅是参与现场管理，不再是运维核心。这和其他的新能源电站有很大的区别。

 

对现场运行人员提出了很高要求，首先它要熟悉整个系统设计，要了解电站模块化、单元化的设计特点，要了解器件选型的安全管理思路，熟练掌握消防方案、保护与失效对策，知晓通讯系统设计原理?；挂煜げ牧咸氐?；另外还要熟悉储能规范。

 

最主要的是要加强温度的监测，目前电站的安全从设计到整个运行，都是以温度控制作为要点。

 

还要加强数据分析，从现在这个情况来看，数据分析这块还需要做大量的工作，100兆瓦的电站它的数据量就达到70万多组数据，这么多的数据你要靠人工去监测，基本做不到，主要靠系统的自动监测与报警。

 

最后谈几点思考，第一，电池热失控仍然是悬在电化学储能电站头顶上的达摩克利斯剑。这里面有几点：

 

（1）电池热失控监测技术滞后，目前的温度监测是基于热失控已经发生。电化学反应是不可逆的，不像一些物理反应可以进行物理阻断、物理隔绝。

 

（2）电池管理技术不够精准。

 

（3）消防系统不能有效阻断电池热失控。现有的消防系统并不能阻止电池火灾复燃爆炸，气体等化学灭火剂不能抑制电池复燃。现有的火灾报警系统是基于热失控已经发生。这点大家要特别注意，就是如何识别热失控的早期特征并加以防范，需要业界共同努力。

 

第二，储能建设标准缺失。电化学储能电站的设计、建设标准不全，导致消防系统迟迟得不到验收，影响电站的总体质量验收进度。

 

第三，电池管理系统数据管理粗放。应加强电池健康状态监测系统开发，由事后消防改为事前控制，提高安全性，同时可以使电池更换的时间测算更科学更精准。

 

第四，电池模组如何快速取出需要特别关注。一个电池模组重三百多公斤，未来可能还会更重，电池模组采用货架式摆放，要取出势必用到吊车叉车等机械，目前看基本不可能实现。如有单个电池模组发生热失控，如何将其快速隔离或取出，避免祸及其他模组，是储能电站运行中亟待解决的问题。