鉅大LARGE | 點擊量：1656次 | 2018年09月29日
功率型鋰電池在儲能調頻中的優(yōu)勢有哪些
儲能調頻，像一些爬坡率控制，功率型的鋰電池還是有優(yōu)勢的，南都電源產(chǎn)品部總監(jiān)項海峰在2018國際儲能峰會上做出如上表示。
南都電源產(chǎn)品部總監(jiān)項海峰分享了鉛炭及磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)在德國調頻的應用。
以下為發(fā)言實錄：
我今天講的主題是關于德國調頻應用的儲能系統(tǒng)，分兩種技術領域，鉛炭和鋰電，鋰電我們這邊采用的是磷酸鐵鋰。
這是為什么需要調頻的基本原理，因為在真正用的過程中，負荷和發(fā)電有很大的不平衡，德國的電網(wǎng)沒有像中國這么強大，但是管理機制非常好，可以把各種沼氣能、風能、太陽能進行協(xié)調，通過用分布式調頻的方式穩(wěn)定整個電網(wǎng)，現(xiàn)在歐洲這個電網(wǎng)一共有6個國家，其中最大的是法國和德國，他們都是互聯(lián)互通的。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
我們看這個是我們的儲能系統(tǒng)，這個是它的調頻機制，它有調頻，頻率有波動，我們要調節(jié)它，有機制，根據(jù)這樣的調頻機制我們給它提供調頻的服務，然后有了更穩(wěn)定的電網(wǎng)頻率之后，我們就可以接入更多的新能源。現(xiàn)在在德國新能源比例達到30%多至40%，如果中國達到這么高的比例會不會有這么穩(wěn)定，如何保證電網(wǎng)的穩(wěn)定。
我們的儲能系統(tǒng)永遠要保證一定的工作范圍，能夠時刻接受正向負向調頻，如何保證自己的調頻工作范圍，我們要通過跟歐洲電力交易市場進行實時互動保持我們自身的SOC狀態(tài)，上面這個6個國家，包括德國、荷蘭、比利時、瑞士等，一共是6個國家，總共的需求達到1800MWh，每個星期的定標需求是1.8MW，德國和法國占比達到86%。這個是它其中一部分內容，就是我們如何來響應這個頻率，然后進行頻率調節(jié)。
這個是我們根據(jù)頻率的需求，我們做了實時響應，我們可以看到藍色的線是實時的響應，灰色這個線是我進行平衡的功率，就是下面這個藍色的線。橙色是最終的電站響應情況，我這邊既要做調頻，又要做平衡。這是我一個例子，其中一個星期的競價情況，從2800歐元每兆瓦的價格一直到4000歐元每兆瓦每星期。
我介紹一下我們的項目，我們的項目一共分五期，總共是75MW，前面三期是鉛炭，后面兩期是鋰電，每一期是15MW的調頻功率，這是我們的建設過程，這是第一個項目的現(xiàn)場，這是第二個正在建的項目的現(xiàn)場，還有第三個項目也在開工。
我簡單介紹一下，像我們這一個項目，這邊所有是我們的儲能集裝箱，這邊是變電站，我們整個項目的規(guī)模是電網(wǎng)在40千伏，調頻規(guī)模是15MW，實際裝機規(guī)模是16.4MW。
最底層的BMS，了解電池的信息，PMS是對整個電站進行處理管理，EMS還要跟外界進行溝通，上面一直到電網(wǎng)為止。系統(tǒng)，我們現(xiàn)在是兩種，一種是鋰電模式，一種是鉛炭的，當然包括電池、BMS、柜子、消防、制冷系統(tǒng)以及其他的占用電。逆變器我們就找，比如說陽光也是我們的合作伙伴之一。
這里是講到一些安全的，大家都有聽說在韓國也好，在中國也罷，包括日本，以前NGK是很有名的，一燒燒了幾個月，一個月燒下來現(xiàn)在開始不要用NGK了，最近鋰電在國內和韓國也有燒幾個，所以安全認證是非常重要，我相信在德國和美國等國家，這個是尤其的重視，我們這個系統(tǒng)是包括整個多層保護系統(tǒng)。
其中最有意思的是這一層，我們整個箱層設計都是90分鐘防火的，燒90分鐘不會有安全問題，所以整個布局結構的時候，德國政府，地方政府就允許我們以緊湊型的方式布局，同樣的空間內我們就可以裝機容量更大，這是我們簡單一些認證。
除了安全這方面要考慮一些，當然是我們現(xiàn)在要考慮的，LCOS這個也是比較重要的，我們來看，從2010年開始鋰電的價格一直還是比較高的，但是下降的非常速度快。鉛炭方案實際上是這樣，鉛炭按理說價格是在往上走，因為鉛的價格在往上走，但是我們這個產(chǎn)品的壽命，循環(huán)性會越來越好，所以他的LCOS應該還是可以，這就是一個對比，在不同的應用工況下，兩者各有優(yōu)勢，這也就是為什么像我們南都在國內用的鉛炭電池比較多，因為國內都是能源型的，所以它的性價比是比較高。
但是像調頻，像一些爬坡率控制，功率型的鋰電還是有優(yōu)勢，這是簡單介紹我們鉛炭電池的特點。鉛炭電池原型還是鉛酸電池，是比較優(yōu)秀的鉛酸電池，這里面融入了鉛的技術，核心就體現(xiàn)在這幅圖里，原來鉛酸容易硫酸鹽化，有了鉛這個技術我們就可以克服硫酸鹽化的問題，克服了這個問題之后，我們可以看，我給大家簡單講一下。比如說普通的電池在正常的充和放的過程中會形成，尤其放電的時候會形成一個硫酸鉛的界面，像一個保護層一樣的，阻擋了電解液的進入，但是有了鉛之后，因為炭提供大量的低表面積，所以在這個表面會發(fā)生反應，所以藍色的點點并不是集中在表面，而是分散在不同地方，所以這個阻擋層就沒有了，所以可以顯著提高這個性能。
另外還有一些附帶產(chǎn)生的性能，這邊是鋰電，鋰電我們用的是磷酸鐵鋰，我們就看這張，因為磷大家都比較熟悉了，從這張圖上看磷酸鐵鋰性能是比較好的，相對于別的鋰電技術，Cost也是OK，比能源沒有三代好。你可以看到我們在荒郊野外的地方搞一個電站，所以能量稍微低一點，稍微高一點影響不是很大，尤其做成集裝箱方案，畢竟還要留出很多空間，安裝、運維，所以能量在儲能應用中鋰電不是特別的重要，但也會影響成本。
我給你舉一個例子，如果一個40的集裝箱我能裝4MWH和2MW的成本是不一樣的，所以會影響成本，但是單純的對能量的追求沒有那么高，但最終會體現(xiàn)在成本上。
這個是我們公司的一些產(chǎn)品方向，我簡單給大家展示一下，謝謝。
