2021年10月17日-20日,2021北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)(CWP 2021)在北京新國(guó)展隆重召開(kāi)。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會(huì)之一,這場(chǎng)由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國(guó)內(nèi)外參會(huì)代表共同參與的風(fēng)能盛會(huì),再次登陸北京。
本屆大會(huì)以“碳中和——風(fēng)電發(fā)展的新機(jī)遇”為主題,歷時(shí)四天,包括開(kāi)幕式、主旨發(fā)言、高峰對(duì)話、創(chuàng)新劇場(chǎng)以及關(guān)于“國(guó)際成熟風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“國(guó)際新興風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“風(fēng)電設(shè)備智能運(yùn)維論壇”“碳達(dá)峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)型”等不同主題的15個(gè)分論壇。能見(jiàn)App全程直播本次大會(huì)。
在儲(chǔ)能與新能源融合發(fā)展論壇上,遠(yuǎn)景能源有限公司儲(chǔ)能總工程師錢振華發(fā)表了題為《遠(yuǎn)景新一代液冷儲(chǔ)能產(chǎn)品解析》的主題演講。
以下為演講原文:
錢振華:非常榮幸和大家探討一下遠(yuǎn)景對(duì)儲(chǔ)能這方面的思考以及目前行業(yè)的挑戰(zhàn)和遠(yuǎn)景的解決方案。
大家講到30/60雙碳背景,它本質(zhì)是能源轉(zhuǎn)型,涉及到能源的生產(chǎn)、能源的運(yùn)輸和能源消費(fèi),我們總結(jié)下來(lái)主要是以下的兩個(gè)變化,一個(gè)就是能源生產(chǎn)變化,大家看到新能源光伏、風(fēng)電快速發(fā)展,傳統(tǒng)火電站也在有序退出,但是新能源間歇性、波動(dòng)性在發(fā)電端和傳統(tǒng)火電來(lái)比存在很大不確定性。同時(shí)在能源的消費(fèi)端也在發(fā)生著變化,能源消費(fèi)的電氣化趨勢(shì)越來(lái)越明顯,最典型的就是汽車行業(yè),傳統(tǒng)汽車都是燃油,目前很多電動(dòng)汽車在發(fā)展,從乘用車,包括到目前的換電重卡,新型用電設(shè)備對(duì)電網(wǎng)在消費(fèi)端也是產(chǎn)生了巨大的影響。
不變的是電力傳輸還是依賴于傳統(tǒng)電網(wǎng),它系這種準(zhǔn)實(shí)時(shí)的能量生產(chǎn)和消費(fèi)平衡,所以在能源轉(zhuǎn)型下,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)面臨巨大挑戰(zhàn)。這也是為什么大家近期談到要構(gòu)建新型的電力系統(tǒng)。因?yàn)閮?chǔ)能,具備這種快速有功、無(wú)功的調(diào)節(jié)性,它能夠增加電網(wǎng)靈活性,在發(fā)電側(cè),電網(wǎng)側(cè)和配電側(cè)都能進(jìn)行廣泛應(yīng)用,所以大家講目前儲(chǔ)能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的第四大要素,傳統(tǒng)的大家都在講源網(wǎng)荷協(xié)同控制,最近大家講的是源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同控制,儲(chǔ)能它已經(jīng)是新型電力系統(tǒng)第四大要素,同時(shí)前面專家講到了,得益于鋰電池成本快速下降,目前電化學(xué)儲(chǔ)能已經(jīng)成為儲(chǔ)能主流的技術(shù)。
儲(chǔ)能它有這么大的發(fā)展前期和潛力,但是我們目前也看到儲(chǔ)能行業(yè)也是面臨著很大的挑戰(zhàn),我們也總結(jié)主要有下面三個(gè)方面:一個(gè)是安全,還有一個(gè)是成本,還有一個(gè)軟件。
這里我想強(qiáng)調(diào)的是安全對(duì)儲(chǔ)能的發(fā)展是至關(guān)重要的,甚至可以說(shuō)是首要的,我們從海內(nèi)外的案例來(lái)看,國(guó)外在2018年之前韓國(guó)儲(chǔ)能一直在世界排名第一的,但是就是因?yàn)?017、2018陸續(xù)出現(xiàn)了很多安全事故,韓國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)進(jìn)入冰凍期,包括美國(guó)亞利桑那州計(jì)劃后續(xù)有一個(gè)800兆瓦時(shí)的項(xiàng)目,就是因?yàn)榍捌谑痉俄?xiàng)目出了安全事故,后面的大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目都暫停了,包括特斯拉在澳大利亞因?yàn)檎{(diào)試過(guò)程中發(fā)生了火災(zāi)事故,導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目也是一度暫停。
國(guó)內(nèi)的我們也看到,前面前幾年在發(fā)電側(cè)一些安全事故,包括我今年上半年在儲(chǔ)能展上有一個(gè)安全論壇,我也在論壇上呼吁行業(yè)要注意儲(chǔ)能安全,因?yàn)檫@個(gè)不僅僅關(guān)系到某一家企業(yè)的,這個(gè)會(huì)影響到整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展,像416北京大紅門事件,對(duì)整個(gè)行業(yè)影響都非常大,所以我再次呼吁,儲(chǔ)能安全不僅僅是某一個(gè)企業(yè)的事情,需要大家從影響整個(gè)行業(yè)的高度來(lái)重視安全。
第二就是成本,從投資建設(shè)維度來(lái)看,電芯成本高,施工成本高這些是影響初期建設(shè)成本的關(guān)鍵,從運(yùn)營(yíng)維度,儲(chǔ)能通過(guò)交易獲利,交易就代表著需要充放電,充放電過(guò)程中效率能不能保證,承諾的電芯循環(huán)壽命能不能保證,這都影響著運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
最后說(shuō)軟件,像SOCSOH的準(zhǔn)確性,還有能量管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,這都是軟件維度的挑戰(zhàn)。,我們表面看到的這些挑戰(zhàn),如果抽象到技術(shù)層面來(lái)看,它背后是電芯的技術(shù),電池管理技術(shù),PCS技術(shù)等。這里面最關(guān)鍵的就是電芯技術(shù),從安全維度,為什么儲(chǔ)能電站非常危險(xiǎn),最主要還是電芯會(huì)起火、爆炸,從成本維度,電芯占了儲(chǔ)能系統(tǒng)一半的成本,從軟件維度,很多軟件監(jiān)控對(duì)象就是圍繞電芯本身,所以從眾多技術(shù)里面,電芯是做好儲(chǔ)能最關(guān)鍵的技術(shù)。如果要做好儲(chǔ)能,大家一定要懂電芯,一定把電芯做好,如果不懂電芯技術(shù),儲(chǔ)能系統(tǒng)是做不好。
那遠(yuǎn)景為什么能夠做好儲(chǔ)能,因?yàn)檫h(yuǎn)景具備了做好儲(chǔ)能整個(gè)鏈條上的全棧能力,首先遠(yuǎn)景是電芯的制造商,遠(yuǎn)景2018年收購(gòu)了AESC動(dòng)力公司,我們把AESC超過(guò)十年的技術(shù)和工藝都引入到了國(guó)內(nèi)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。同時(shí)大家也了解遠(yuǎn)景是一家知名的新能源公司,我們對(duì)新能源、電網(wǎng)這些也是有非常深刻的理解。最后我們也是一家軟件的提供商,針對(duì)前面提到的能量管理軟件,能量預(yù)測(cè)軟件,儲(chǔ)能監(jiān)控軟件,遠(yuǎn)景都能提供,所以遠(yuǎn)景具備從電池到集成到軟件的全棧能力。
下面看一下遠(yuǎn)景儲(chǔ)能的發(fā)展歷程,遠(yuǎn)景在2018年開(kāi)始在做儲(chǔ)能,最開(kāi)始從分布式樓宇儲(chǔ)能開(kāi)始,2018年遠(yuǎn)景收購(gòu)了AESC以后,我們開(kāi)發(fā)了儲(chǔ)能專用款電芯,國(guó)內(nèi)第一個(gè)1500V儲(chǔ)能系統(tǒng)也是遠(yuǎn)景推出的。今年在傳統(tǒng)技術(shù)上,推出更大容量的電芯,我們把72/173尺寸的電芯做到305Ah的容量,能量密度進(jìn)一步提升。同時(shí)把車上的液冷技術(shù)引入儲(chǔ)能。針對(duì)安全這塊遠(yuǎn)景開(kāi)發(fā)了Pack級(jí)全氟己酮消防技術(shù),同時(shí)還配置了水消防接口,徹底杜絕消防隱患。這些技術(shù)的目標(biāo)都是一致的:更加安全,更低的成本、更加智能。
下面看一下這次展會(huì)遠(yuǎn)景發(fā)布的全新一代的液冷產(chǎn)品,總結(jié)一下有以下幾個(gè)特點(diǎn):第一,更低的LCOS,305Ah電芯結(jié)合液冷技術(shù),比傳統(tǒng)風(fēng)冷能量密度提升60%,占地面積降低了50%,模塊化預(yù)裝,降低施工成本,搭載遠(yuǎn)景智慧軟件運(yùn)維模塊,降低運(yùn)維成本。第二,長(zhǎng)壽命,低能耗,pack級(jí)液冷系統(tǒng),系統(tǒng)最高溫度小于35度,溫差小于3攝氏度,同時(shí)搭載了智能溫控技術(shù),進(jìn)一步把能耗降低。
第三,安全,pack級(jí)全氟己酮消防,直接把火災(zāi)傳感器放置在電池包內(nèi),同時(shí)和BMS進(jìn)行聯(lián)動(dòng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患,進(jìn)行撲滅,大家知道鋰電池存在復(fù)然風(fēng)險(xiǎn),我們通過(guò)多次噴灑策略抑制復(fù)燃。,
第四,模塊化和靈活性,包括容量靈活配置和安裝方式的不同組合,同時(shí)通過(guò)配置不同的PCS來(lái)滿足新能源的發(fā)電側(cè)\電網(wǎng)側(cè)需求和用戶側(cè)/工商業(yè)需求。
剛才講到了電芯是儲(chǔ)能里面最關(guān)鍵的技術(shù),遠(yuǎn)景為儲(chǔ)能定制專用電池,圍繞著更高的能量密度,長(zhǎng)循環(huán)壽命和高安全,傳統(tǒng)電池是用在汽車上,存在一致性低,,循環(huán)壽命短,,,傳統(tǒng)車用電芯循環(huán)壽命不到2000次,但是這不滿足儲(chǔ)能的應(yīng)用要求。,遠(yuǎn)景定制的儲(chǔ)能電芯,循環(huán)壽命6000次以上,72/173尺寸下把電芯容量做到305Ah。此外搭載遠(yuǎn)景AESC電芯的電動(dòng)汽車,11年超過(guò)60萬(wàn)輛,目前為止是零重大安全事故,這個(gè)背后一方面是電芯設(shè)計(jì)技術(shù),另外一方面很重要是電芯生產(chǎn)工藝和制造技術(shù),遠(yuǎn)景電芯在生產(chǎn)過(guò)程中有超過(guò)1萬(wàn)個(gè)點(diǎn)監(jiān)控電芯的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)。
下面具體展開(kāi)講下,為什么可以做到305Ah這么高的能量密度:通過(guò)材料選擇,還有電芯工藝來(lái)達(dá)成。循環(huán)這塊:,低粘度溶解配方,長(zhǎng)壽命電解液開(kāi)發(fā),可以把電芯循環(huán)壽命從2000多提升到6000多,。同時(shí)剛才講到安全,遠(yuǎn)景的305Ah目前已經(jīng)通過(guò)GB36276的認(rèn)證,此外遠(yuǎn)景電芯還通過(guò)了針刺實(shí)驗(yàn)。
下面講一下液冷技術(shù),前面講到了通過(guò)控制最高溫度和溫差來(lái)提升壽命,這邊不在贅述。這邊重點(diǎn)講一下,通過(guò)智能能耗控制技術(shù)進(jìn)一步降低20%的能耗。
儲(chǔ)能消防這塊,左邊是傳統(tǒng)消防系統(tǒng),它通過(guò)探測(cè)器探測(cè)火災(zāi)信號(hào)發(fā)給控制器,控制器通過(guò)判斷后控制噴嘴盡快滅火藥劑的噴灑。但是傳統(tǒng)集裝箱消防系統(tǒng),在整個(gè)集裝箱內(nèi)就是安裝有限的幾個(gè)傳感器,發(fā)生火災(zāi)以后探測(cè)的快速性和準(zhǔn)確性都受限,但是我們現(xiàn)在最新的消防系統(tǒng)把探測(cè)器埋在每個(gè)電池包里面,有問(wèn)題可以第一時(shí)間檢測(cè)到,同時(shí)滅火藥劑作用的時(shí)候,傳統(tǒng)的是壓力式一次性噴灑,,同時(shí)我們使用了多次噴灑,隔一段時(shí)間又進(jìn)行持續(xù)噴灑,對(duì)火災(zāi)進(jìn)行持續(xù)的抑制。同時(shí)對(duì)比傳統(tǒng)的七氟丙烷滅火劑,我們選擇了全氟己酮滅火劑,因?yàn)槿和獪缁饎┏嘶瘜W(xué)抑制外,還具備物理降溫的作用,能更有效控制電池的化學(xué)反應(yīng)。
最后在用pack級(jí)全氟己酮技術(shù)基礎(chǔ)上面結(jié)合了BMS的技術(shù)進(jìn)行消防聯(lián)動(dòng),因?yàn)橄老到y(tǒng)即使把傳感器埋到電池包里面,但是數(shù)量還是有限的,但是BMS監(jiān)測(cè)每一顆電芯溫度和電壓,如果把這個(gè)信息結(jié)合起來(lái),對(duì)消防判斷更準(zhǔn)確更及時(shí),更有預(yù)測(cè)性。最后我們?cè)诿總€(gè)柜子里面都配備水消防接口,萬(wàn)一發(fā)生不可控情況,可以對(duì)整個(gè)柜體進(jìn)行全淹沒(méi),徹底保障安全。
每個(gè)模塊化柜400多度電,可以通過(guò)靈活組織滿足不同容量要求。針對(duì)不同場(chǎng)地限制,也可以通過(guò)靈活配置,可以一字排開(kāi),也可以背靠背來(lái)布置。針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景,通過(guò)配置不同的PCS,可以集中式和分布式應(yīng)用場(chǎng)景
最后,儲(chǔ)能技術(shù)是不斷發(fā)展過(guò)程,核心是圍繞更安全、更加低的成本,更長(zhǎng)壽命,更加靈活的方向繼續(xù)去努力。謝謝大家。