中國(guó)電力科學(xué)研究院電工與新材料研究所總工程師 惠東
個(gè)人簡(jiǎn)介
惠東,工學(xué)博士,教授級(jí)高級(jí)工程師。全國(guó)電力儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng),IEC/TC120中國(guó)聯(lián)絡(luò)人。多年來(lái)一直從事大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)研究,在電池成組技術(shù)、電池儲(chǔ)能規(guī)?;到y(tǒng)集成與接入技術(shù)、儲(chǔ)能提高新能源友好接入能力應(yīng)用技術(shù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)特性檢測(cè)與評(píng)價(jià)等方面取得多項(xiàng)技術(shù)成果。近年來(lái),曾先后主持國(guó)家863項(xiàng)目2項(xiàng),973課題1項(xiàng),國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目5項(xiàng)。獲得北京市科技獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各一次、湖南省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一次、國(guó)家電力科技三等獎(jiǎng)兩次,及國(guó)網(wǎng)公司科技特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)各一次。主持國(guó)標(biāo)3項(xiàng),行標(biāo)1項(xiàng),企標(biāo)5項(xiàng),并參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)編制1項(xiàng)。
儲(chǔ)能技術(shù)是涉及多學(xué)科的不斷更新?lián)Q代的戰(zhàn)略性前沿技術(shù)。波動(dòng)性、間歇性可再生能源的大規(guī)模接入引發(fā)電網(wǎng)穩(wěn)定性,需要借助儲(chǔ)能手段提高接納能力。傳統(tǒng)擴(kuò)容方式受限于輸電走廊布局等資源限制與負(fù)荷需求不斷增長(zhǎng)之間的矛盾,引入儲(chǔ)能能有效緩解矛盾,并延緩設(shè)備更新投資,提高網(wǎng)絡(luò)資源和設(shè)施利用率。儲(chǔ)能引入將提高用戶側(cè)分布式能源接入能力、應(yīng)對(duì)災(zāi)變能力、保證供電可靠性、滿足電能質(zhì)量需求、削峰填谷。
儲(chǔ)能發(fā)展概況
美國(guó)在金融危機(jī)之后,已將大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)定位為振興經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)能源新政的重要支撐性技術(shù)。根據(jù)《2009美國(guó)復(fù)蘇與再投資法案》,美國(guó)政府在2009年上半年已撥款20億美元用于支持包括大規(guī)模儲(chǔ)能在內(nèi)的電池技術(shù)研發(fā)。日本一直重視發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)及儲(chǔ)能可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用,目前在鈉硫電池、液流電池技術(shù)等多個(gè)電池技術(shù)領(lǐng)域都處于世界領(lǐng)先的地位。德國(guó)、澳大利亞、英國(guó)、瑞士、韓國(guó)等國(guó)家在不同儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域取得了世界領(lǐng)先的水平。
2011年全球儲(chǔ)能裝機(jī)是121MW,預(yù)計(jì)到2021年達(dá)到12353MW,總量增長(zhǎng)100倍,意味著十年內(nèi),將投資1220億美元開(kāi)發(fā)儲(chǔ)能項(xiàng)目。
我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。截至2010年底,我國(guó)電力儲(chǔ)能總裝機(jī)約為16.345GW,僅約占全國(guó)電力裝機(jī)總量的1.7%,世界平均值是3.0%。
2011年,儲(chǔ)能專委會(huì)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)先后收集到了國(guó)網(wǎng)張北風(fēng)光儲(chǔ)能項(xiàng)目、中國(guó)電科院風(fēng)電儲(chǔ)能研究項(xiàng)目等40多個(gè)當(dāng)年實(shí) 施的儲(chǔ)能應(yīng)用項(xiàng)目,分別貫穿了可再生能源的接入、輸配電、分布式發(fā)電、微網(wǎng)以及電動(dòng)汽車(chē)充放儲(chǔ)換一體化領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能技術(shù)研究及工程應(yīng)用明顯加速,在電力系統(tǒng)中應(yīng)用也發(fā)展較快。示范工程包括核工業(yè)西南物理研究院80MW飛輪脈沖發(fā)電機(jī)組、比亞迪兆瓦級(jí)磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站、張北風(fēng)光儲(chǔ)工程。
儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
儲(chǔ)能技術(shù)是電網(wǎng)調(diào)峰和促進(jìn)可再生能源大規(guī)模應(yīng)用的重要手段之一,同時(shí)將促進(jìn)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)、規(guī)劃設(shè)計(jì)、調(diào)度管理、運(yùn)行控制以及使用方式等發(fā)生變革,應(yīng)用于電力系統(tǒng)發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)。儲(chǔ)能在電網(wǎng)中的應(yīng)用主要取決于技術(shù)本身的成熟度和經(jīng)濟(jì)性,以及與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的交互影響與控制問(wèn)題。我們重點(diǎn)探討在電網(wǎng)應(yīng)用中存在的技術(shù)問(wèn)題。
1.削峰填谷
我國(guó)主要電網(wǎng)的高峰負(fù)荷增長(zhǎng)速度快,峰谷差逐年增大。儲(chǔ)能在削峰填谷中的應(yīng)用是利用儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)緩解高峰負(fù)荷快速增長(zhǎng),峰谷差不斷增大的情況,是一種靈活的解決方案;即在非峰荷時(shí)段對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行充電以形成有功備用,當(dāng)峰荷出現(xiàn)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)就可以向電網(wǎng)注入能量,以達(dá)到消除短暫的負(fù)荷高峰的目的。
2.新能源接入中的應(yīng)用
將儲(chǔ)能系統(tǒng)與新能源發(fā)電相結(jié)合,可以最大限度地發(fā)揮光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益,滿足系統(tǒng)中電力的供需平衡。儲(chǔ)能在風(fēng)電接入中的應(yīng)用主要有平滑出力波動(dòng);跟蹤計(jì)劃出力,縮減預(yù)測(cè)功率輸出誤差;削峰填谷,降低棄風(fēng)率。
3.電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)
儲(chǔ)能用于電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)提高暫態(tài)穩(wěn)定行,抑制振蕩,調(diào)整電壓,要求儲(chǔ)能具備秒級(jí)-數(shù)十分鐘的不同時(shí)間尺度的全過(guò)程隨機(jī)充放電,對(duì)倍率特性有一定要求,同時(shí)有一定功率要求。
4.微網(wǎng)、電能質(zhì)量
微網(wǎng)中多采用多元復(fù)合儲(chǔ)能技術(shù)(功率型與能量型結(jié)合),以滿足微網(wǎng)并網(wǎng)/孤島切換時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、可再生能源接入及削峰填谷需求。常見(jiàn)的有蓄電池、電容器等儲(chǔ)能技術(shù)。滿足微網(wǎng)接入的儲(chǔ)能技術(shù)要求同時(shí)具備功率型與能量型的特點(diǎn),宜選用高密度、小體積的儲(chǔ)能技術(shù);用于改善電能質(zhì)量的儲(chǔ)能技術(shù)要有一定的響應(yīng)速度,平滑負(fù)荷波動(dòng)等。
5.我國(guó)相關(guān)示范工程
1)國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程
風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程一期,風(fēng)電98.5MW,光伏40MW,電化學(xué)儲(chǔ)能20MW,配套建設(shè)220kV智能變電站一座。自2011年12月25日,儲(chǔ)能電站投運(yùn)以來(lái),運(yùn)行平穩(wěn)、安全,已累計(jì)處理電能3230萬(wàn)kWh,儲(chǔ)能電站的能量轉(zhuǎn)換效率約89%。
經(jīng)過(guò)近兩年的試運(yùn)行表明:儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠滿足儲(chǔ)能電站監(jiān)控系統(tǒng)的控制和調(diào)度,并實(shí)現(xiàn)了出力平滑、跟蹤計(jì)劃發(fā)電、參與系統(tǒng)調(diào)頻、削峰填谷等多項(xiàng)高級(jí)應(yīng)用功能。儲(chǔ)能系統(tǒng)可以提高風(fēng)/光伏電站發(fā)電的可預(yù)測(cè)性、可控性及可調(diào)度性。
2)張北電池儲(chǔ)能并網(wǎng)試驗(yàn)示范基地
建成于2010年,鋰離子電池、液流電池、鉛酸電池等儲(chǔ)能系統(tǒng)3MW,直接并入35kV電網(wǎng)。是國(guó)際上首個(gè)開(kāi)展大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)特性研究與檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室;儲(chǔ)能提高可再生電源接入能力的應(yīng)用技術(shù)并網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái);多種類(lèi)型電池儲(chǔ)能裝置的并網(wǎng)特性試驗(yàn)與檢測(cè)物理平臺(tái)。
主要開(kāi)展工作:提高新能源接入應(yīng)用工況下,電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)特性試驗(yàn);多類(lèi)型電池儲(chǔ)能聯(lián)合應(yīng)用試驗(yàn);儲(chǔ)能電站的綜合試驗(yàn)運(yùn)行。
3)深圳寶清電池儲(chǔ)能電站
建成于2011年,安裝4MW/16MW磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng),用于城市電網(wǎng)開(kāi)展調(diào)峰填谷以及調(diào)頻運(yùn)行與試驗(yàn)。
4)遼寧臥牛石風(fēng)電場(chǎng)液流電池儲(chǔ)能示范電站
建成于2012年底,安裝5W/10MW全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng),是當(dāng)時(shí)世界上規(guī)模最大的液流電池儲(chǔ)能電站,用于50MW風(fēng)電場(chǎng)友好接入的運(yùn)行與試驗(yàn)示范。
5)福建可移動(dòng)式電池儲(chǔ)能示范電站
125kW/250kWh可移動(dòng)式鋰離子電池儲(chǔ)能電站,安裝在用戶低壓側(cè)用于削減峰值負(fù)荷以及應(yīng)急保電。2011年以來(lái)在安溪炒茶負(fù)荷側(cè)開(kāi)展運(yùn)行,在采茶季節(jié)應(yīng)對(duì)高峰用電期間發(fā)揮作用。
大容量?jī)?chǔ)能及其應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
儲(chǔ)能在新能源接入中的作用從時(shí)間維度可以分為短期、中期、中長(zhǎng)期和長(zhǎng)期的應(yīng)用,從空間維度可以分為電網(wǎng)側(cè)、新能源發(fā)電側(cè)和負(fù)荷側(cè)的應(yīng)用,其中電網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用類(lèi)型比較豐富。相關(guān)的技術(shù)主要包括儲(chǔ)能電池本體技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、并網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)、運(yùn)行控制技術(shù)、儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的多功能綜合應(yīng)用技術(shù)、廣域優(yōu)化配置(規(guī)劃)和協(xié)調(diào)運(yùn)行控制技術(shù)等。
儲(chǔ)能電池本體技術(shù)是制約儲(chǔ)能系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸,要解決的的關(guān)鍵問(wèn)題是增強(qiáng)和提高儲(chǔ)能器件的能量密度、功率密度、響應(yīng)時(shí)間儲(chǔ)能效率、循環(huán)性能、經(jīng)濟(jì)性和可靠性等。目前的研究熱點(diǎn)包括:高容量鋰離子電池電極材料設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā);利用傳感等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和先進(jìn)電源管理技術(shù)解決鋰電池安全性問(wèn)題;深入認(rèn)識(shí)鋰空電池充放電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,開(kāi)發(fā)性質(zhì)穩(wěn)定的電解質(zhì),優(yōu)化設(shè)計(jì)電極結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)實(shí)用化等方面。
儲(chǔ)能系統(tǒng)大規(guī)模集成技術(shù)包括大容量電池成組技術(shù)、變流技術(shù)和規(guī)?;杉夹g(shù)三個(gè)方面。這三個(gè)方面目前存在的問(wèn)題和今后發(fā)展的趨勢(shì)如下:
1.大容量電池成組技術(shù)目前國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有成熟的標(biāo)準(zhǔn)化的電池成組技術(shù),總體發(fā)展趨勢(shì)是:采用大容量單體電池,降低電池系統(tǒng)串并復(fù)雜度;利用電池成組和管理成組技術(shù)彌補(bǔ)電池一致性差異;采用基于電池標(biāo)準(zhǔn)模塊的儲(chǔ)能系統(tǒng)大容量化技術(shù)。
2.儲(chǔ)能系統(tǒng)用變流技術(shù)的難點(diǎn)是:實(shí)現(xiàn)控制功能多樣化,提高動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能;與電池管理系統(tǒng)配合,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池的優(yōu)化控制;實(shí)現(xiàn)多臺(tái)變流器并聯(lián);通訊接口及協(xié)議不統(tǒng)一;缺乏統(tǒng)一的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和集成化。
3.儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)模化集成技術(shù)不足是:儲(chǔ)能電站的整體效率低于單一儲(chǔ)能單元的轉(zhuǎn)換效率2-5%;儲(chǔ)能電站整體響應(yīng)速度比單一儲(chǔ)能單元慢將近一個(gè)數(shù)量級(jí);儲(chǔ)能電站整體出力控制精度小于單一儲(chǔ)能單元精度;儲(chǔ)能電站的整體循環(huán)壽命小于理論預(yù)期值。未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和大容量化。
并網(wǎng)檢測(cè)方面,美國(guó)的幾個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、荷蘭KEMA和中國(guó)電科院都開(kāi)展了一些研究,建立了一定的試驗(yàn)檢測(cè)能力,各自側(cè)重于不同的環(huán)節(jié)。其技術(shù)不足與發(fā)展趨勢(shì)是:檢測(cè)評(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)相對(duì)孤立,且尚未針對(duì)儲(chǔ)能應(yīng)用的真實(shí)工況開(kāi)展工況適應(yīng)性和并網(wǎng)特性的測(cè)試與評(píng)價(jià)研究;儲(chǔ)能電池的相關(guān)評(píng)價(jià)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)尚在討論中,針對(duì)儲(chǔ)能電池應(yīng)用工況和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系的研究還處于初步階段;需貫通整合現(xiàn)有部分連貫的檢測(cè)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),建立具備理化特性、基本性能、并網(wǎng)應(yīng)用特性和工況適應(yīng)性等四個(gè)方面的評(píng)價(jià)能力,形成完備的儲(chǔ)能電池檢測(cè)評(píng)價(jià)體系。
運(yùn)行控制技術(shù)包括電池能量管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能電站中央監(jiān)控技術(shù)、儲(chǔ)能電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)等三個(gè)方面,目前存在的問(wèn)題和今后發(fā)展的趨勢(shì)如下:
1.電池能量管理系統(tǒng)已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段,但還不夠成熟,性能不夠理想。其中SOC的確定是電池能量管理系統(tǒng)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。設(shè)計(jì)上還有一些技術(shù)難點(diǎn),安全性問(wèn)題需做大量試驗(yàn)研究。發(fā)展趨勢(shì)是提高抗干擾性、安全性、通用性。
2.儲(chǔ)能電站中央監(jiān)控技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題是有效應(yīng)對(duì)龐大數(shù)量的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元的實(shí)時(shí)快速控制及高效能量管理。發(fā)展趨勢(shì)是監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)、通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化,以及軟、硬件平臺(tái)通用化。
3.儲(chǔ)能電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的工作內(nèi)容是儲(chǔ)能電池本體維護(hù)、功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)維護(hù)、監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)等。發(fā)展趨勢(shì)是自動(dòng)化、在線維護(hù)(不斷電、熱拔插)。
在新能源接入中的應(yīng)用技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題是在發(fā)電側(cè)平抑新能源功率波動(dòng)和在電網(wǎng)側(cè)利用廣域分布的儲(chǔ)能系統(tǒng)提高電網(wǎng)接納新能源的能力。
儲(chǔ)能在支持新能源接入中的作用也可以通過(guò)其它途徑來(lái)實(shí)現(xiàn),需綜合考慮和比較不同的措施,才能明確特定電網(wǎng)的儲(chǔ)能應(yīng)用需求和可能的應(yīng)用模式。
電力儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)
電力儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系不能包羅萬(wàn)象,應(yīng)有特定的涵蓋范圍,服務(wù)于儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)及應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)與過(guò)程。其中,電力儲(chǔ)能技術(shù)重點(diǎn)關(guān)注儲(chǔ)能裝置的外特性及其應(yīng)用適用性,但其標(biāo)準(zhǔn)體系將不涉及儲(chǔ)能本體材料工藝及本體工藝。抽水蓄能技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,且建立了相對(duì)完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,電力儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將不涉及抽水蓄能技術(shù)。
1.國(guó)家電網(wǎng)公司電力儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)框架體系
2012年,國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)布了電力儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)框架體系(2012年版),包括七大類(lèi),五十余項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)家電網(wǎng)公司已經(jīng)制訂并發(fā)布了部分核心標(biāo)準(zhǔn),并逐漸引領(lǐng) 國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂。電力儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)框架體系(2012版)為基礎(chǔ)綜合、規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)備材料類(lèi)、工程建設(shè)類(lèi)、運(yùn)行維護(hù)類(lèi)、調(diào)度與交易類(lèi)。
2.參與儲(chǔ)能?chē)?guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織情況
2011年至今,主持承擔(dān)IEEE P2030.3?《電力系統(tǒng)應(yīng)用的電力儲(chǔ)備設(shè)備和系統(tǒng)的測(cè)試流程標(biāo)準(zhǔn)》:旨在設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試流程,確保所有儲(chǔ)能技術(shù)和應(yīng)用都符合互聯(lián)要求。
2012年,參與編寫(xiě)IEC 61427-2《用于新能源存儲(chǔ)的蓄電池與蓄電池組–測(cè)試方法和通用要求-第二部分:并網(wǎng)應(yīng)用》:該標(biāo)準(zhǔn)涉及到用于電力系統(tǒng)儲(chǔ)能的蓄電池及其測(cè)試方法,主要內(nèi)容包括術(shù)語(yǔ)和定義、通用測(cè)試條件和要求、事故響應(yīng)和故障測(cè)試、性能測(cè)試、耐久性測(cè)試。制訂該標(biāo)準(zhǔn)的目的是為了指導(dǎo)最終用戶能夠判斷并選擇合適的儲(chǔ)能電池類(lèi)型、合理地操作以及在壽命結(jié)束時(shí)進(jìn)行回收處理。通過(guò)針對(duì)一些特定的應(yīng)用場(chǎng)合,用一套統(tǒng)一的測(cè)試方法來(lái)測(cè)試不同電化學(xué)體系儲(chǔ)能電池的優(yōu)劣,最終為用戶如何選擇儲(chǔ)能電池提供幫助。
參與IEC MSB SWG4納米技術(shù)發(fā)展路線圖項(xiàng)目工作組:該工作組旨在編制納米技術(shù)在儲(chǔ)能和太陽(yáng)能這兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展路線圖,為將來(lái)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制訂提供參考依據(jù)。中國(guó)電科院于2012年派出代表兩次赴德國(guó)參加了該工作組的工作,參與了納米技術(shù)在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用前景、技術(shù)發(fā)展方向及發(fā)展路線的討論,
參與編寫(xiě)IEC MSB 《大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)白皮書(shū)》白皮書(shū):分析了儲(chǔ)能在電力應(yīng)用中的角色,介紹了各種可用的儲(chǔ)能技術(shù)及其特點(diǎn),提出了目前和將來(lái)對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的市場(chǎng)需求,最后為所有儲(chǔ)能投資者提出了合理可行的建議。這個(gè)白皮書(shū)同時(shí)給IEC在儲(chǔ)能方面的工作提供市場(chǎng)指導(dǎo)。
主持編寫(xiě)IEC MSB《大容量新能源接入電網(wǎng)及儲(chǔ)能應(yīng)用》白皮書(shū):分析了儲(chǔ)能在新能源接入電網(wǎng)中的作用,為大容量新能源接入電網(wǎng)和儲(chǔ)能在新能源接入電網(wǎng)應(yīng)用提供一個(gè)全球性的視野,識(shí)別了電網(wǎng)運(yùn)行者和電力生產(chǎn)者面臨的挑戰(zhàn),為解決這些困難提供了目前的和潛在的方法。
擬向IEC TC120 提交兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案:《電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)測(cè)試流程標(biāo)準(zhǔn)》和《電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)試驗(yàn)與調(diào)試規(guī)程》。
3.全國(guó)電力儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)狀況
目前,我國(guó)儲(chǔ)能電池的產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成,儲(chǔ)能裝置在電力系統(tǒng)的應(yīng)用與推廣正在逐步展開(kāi)。但是由于相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的缺失,儲(chǔ)能裝置在生產(chǎn)和應(yīng)用各個(gè)環(huán)節(jié)如儲(chǔ)能裝置的制造、招投標(biāo)、監(jiān)造、驗(yàn)收、接入試驗(yàn)與調(diào)試、設(shè)備交接以及運(yùn)行維護(hù)等方面存在諸多不便。我國(guó)在電力儲(chǔ)能領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)展了大量科研與實(shí)踐活動(dòng),具有豐厚的技術(shù)積累與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),具備了建立儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的基本條件,而行業(yè)的發(fā)展也迫切需要建立全國(guó)電力儲(chǔ)能標(biāo)委會(huì),來(lái)統(tǒng)一協(xié)調(diào)相關(guān)工作,推動(dòng)我國(guó)電力儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作。
2014年5月,國(guó)標(biāo)委批準(zhǔn)成立全國(guó)電力儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)。掛靠單位是中國(guó)電力科學(xué)研究院,歸口管理是中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合,對(duì)口國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織是TC120。
4.大容量?jī)?chǔ)能接入電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系分析
近年來(lái)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)展很快,標(biāo)準(zhǔn)化工作相對(duì)滯后,不能滿足需要。迫切需要建立完備的大容量?jī)?chǔ)能接入電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系,制訂急需的標(biāo)準(zhǔn),以滿足工程建設(shè)和運(yùn)行的要求。目前主要是美國(guó)和中國(guó)在積極開(kāi)展電力儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)工作。本項(xiàng)目根據(jù)大容量?jī)?chǔ)能的應(yīng)用實(shí)踐和技術(shù)現(xiàn)狀,提出標(biāo)準(zhǔn)體系。
工作思路是以行業(yè)性、全國(guó)性標(biāo)委會(huì)為平臺(tái),加強(qiáng)與國(guó)外同行的技術(shù)交流。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系,對(duì)已制定、在制定、計(jì)劃制定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行梳理,按照標(biāo)準(zhǔn)成熟度,將標(biāo)準(zhǔn)分為兩類(lèi):借鑒同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn);針對(duì)儲(chǔ)能特殊性,需要做基礎(chǔ)工作,組織專家從頭制定的標(biāo)準(zhǔn)。
并開(kāi)展以下基礎(chǔ)研究:標(biāo)準(zhǔn)電池模塊,需要研究電池及電池組一致性影響因素的機(jī)理和判據(jù)方法、電池組的管理技術(shù)、儲(chǔ)能電池模塊的設(shè)計(jì)以及電池模塊的特性檢測(cè)技術(shù)等;大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)的集成化技術(shù),主要包括儲(chǔ)能電站系統(tǒng)容量配置、動(dòng)態(tài)仿真究、儲(chǔ)能電站系統(tǒng)的集成技術(shù)研究等,研究?jī)?chǔ)能電站接口標(biāo)準(zhǔn)化和通用化,進(jìn)一步推進(jìn)儲(chǔ)能電站標(biāo)準(zhǔn)化;電池安全性,目前是儲(chǔ)能設(shè)計(jì)、檢測(cè)、運(yùn)維等標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)巨大缺失,而在電動(dòng)汽車(chē)中是一個(gè)強(qiáng)制性條文,借鑒電動(dòng)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)的經(jīng)驗(yàn)和成果,開(kāi)展電池本體熱安全性、電池系統(tǒng)安全防護(hù)設(shè)計(jì)等研究。
5.2014-2015標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃
加快基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)的制定。標(biāo)準(zhǔn)體系中,《儲(chǔ)能設(shè)備及系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)和定義》是電力儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)。目前,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有列入制定計(jì)劃,其他儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)審的過(guò)程中,相當(dāng)一部分時(shí)間都耗在儲(chǔ)能相關(guān)術(shù)語(yǔ)和定義上,如果國(guó)標(biāo)能給出一個(gè)規(guī)范、全面的解釋,將會(huì)為其他標(biāo)準(zhǔn)的制定節(jié)省時(shí)間和精力。
完善核心標(biāo)準(zhǔn)的制定和升級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)體系中,《電化學(xué)儲(chǔ)能接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》、《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測(cè)試規(guī)范》等是電力儲(chǔ)能核心標(biāo)準(zhǔn)。目前,企標(biāo)和行標(biāo)已經(jīng)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和制定,根據(jù)行業(yè)發(fā)展需要,可以逐步完成企標(biāo)到行標(biāo)、企標(biāo)到國(guó)標(biāo)、行標(biāo)到國(guó)標(biāo)的升級(jí)。
修訂已經(jīng)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。Q/GDW 564-2010《儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》、Q/GDW 676-2011《儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)測(cè)試規(guī)范》已經(jīng)發(fā)布,隨著研究的深入和技術(shù)的發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)部分內(nèi)容需要調(diào)整,可以考慮實(shí)時(shí)對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。
?。ū疚母鶕?jù)作者會(huì)議PPT編輯而成,未經(jīng)本人審閱)