
8月22-24日,由國家電投&融和元儲、新型儲能產業聯盟、風光儲百人會、中國風光儲網等單位聯合主辦的2022中國國際光儲充產業大會(簡稱:金磚光儲充論壇)在常州香格里拉大酒店圓滿閉幕。本屆大會設置“論壇峰會+展示臺展示”,既有企業細致入微的分析,也有行業專家為市場發展提出的設想與方案,助力落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰略目標要求,積極助力構建“雙循環”新發展格局。

深圳永泰數能科技有限公司 儲能事業部總經理/教授級高工 江衛良《零碳、智能、安全——永泰數能新能源綜合解決方案》
以下為演講實錄:
江衛良:尊敬的各位嘉賓,上午好。我是來自深圳永泰數能科技有限公司的江衛良,我可以算是儲能行業的一名老兵,從事電力、新能源及儲能相關領域20年,有幸見證和參與了我國電力系統從傳統電力系統向新型電力系統轉變的過程。
在“雙碳”目標和能源轉型這個大背景之下,近幾年來新能源相關產業加速發展,對每一個從事新能源相關領域的企業和個人來講,這都是一個歷史性的機遇,同時也是一份責任和使命。
我今天非常榮幸代表深圳永泰數能,在此匯報我們的新能源綜合解決方案,可能有些朋友對我們永泰數能不太了解,我首先介紹一下永泰數能的目標和定位。
這是我們公司的LOGO:這個地球形狀代表我們的“零碳”目標和全球化的布局;AI代表我們采用人工智能的技術手段;“永”代表長久的、可持續發展的;“泰”代表安全穩定。我們永泰數能的戰略目標非常清晰,那就是:聚焦新能源,構建零碳電力系統,打造中國數字能源解決方案領導品牌。
接下來我從兩個方面進行匯報:
一、構建新型電力系統的機遇與挑戰
什么叫新型電力系統?有不同版本的定義,這里我引入了一段話,我認為比較全面準確地闡述了新型電力系統的內涵。新型電力系統是以確保能源電力安全為前提,以新能源為供給主體,以智能電網為樞紐平臺,以源網荷儲一體化與多能互補為支撐,以清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動為基本特征的電力系統。
新型電力系統相對傳統的電力系統主要特點是什么?我總結了如下幾點:
1、電力能源的清潔化,重點是要發展新能源。
在發電側:傳統的電力系統是以化石能源為主體,現在新型電力系統要過渡到以新能源為主體。經過近些年來的快速發展,新能源的裝機比例逐步提高。預計到2030年,新能源的裝機容量占比要成為第一,2021年新能源發電量占比約11.8%,2060年前新能源發電量占比有望超過50%,有的專家說60%,總之是要超過一半。
在用電側:我們在大力推進電能替代(如電動汽車),按照去年的統計,現在電力在終端能源占比里面不到30%,未來到2060年,電力在終端能源占比中將提升至70%。
隨著新能源發電的比例逐漸提高,也會帶來一些問題,將來主要矛盾是電量的總體充裕與時間空間分布不均之間的矛盾,以及電力系統靈活性不足的問題。
2、“源網荷儲”一體化,重點是發展儲能。傳統電網主要是源網荷,有一部分儲能占比非常小,還沒有起到一個非常關鍵的作用。主要是“源隨荷動”,在新型電力系統中,儲能已經上升到一個關鍵的支撐作用,已經上升到國家戰略的高度,不僅僅是中國,像美國、歐洲都將儲能作為國家的戰略。現在新型儲能發展很快,占比最高的是鋰離子電池,大概占比90%左右。
3、是新型電力系統的數字化、智能化,重點是發展數字能源。南網電網、國家電網這幾年大力推行數字電網、智能電網、能源互聯網,重點是發展數字化,通過能源的數字化,構筑數字世界與能源世界的孿生系統,以“電力+算力”帶動能源的產業升級,從而衍生出一些新的產業模式,包括“云+服務”的模式。
4、構建新型電力系統也會帶來很多機遇。因為新型電力系統不是對傳統電力系統的修修補補和錦上添花,而是一個革命性的變化。這里面的機遇有哪些呢?這個發展邏輯非常清晰,剛才已經分析了:構建新型電力系統,重點要發展新能源、儲能、數字能源。從而會引起電源結構的重構、用電終端的變革,以及電力市場的構建,包括電力現貨市場、輔助服務市場、中長期市場,以及整個電力系統從發電端到電網側、到用戶端,各種裝備的升級以及重建。
這里面會帶來一些新業態、新模式、新機遇,對于不同的企業,包括投資、運營、做EPC或者設備供應的廠家都會找到各自的機遇。每個企業因為它的基因不同,資源稟賦也不一樣,所能把握的機會也不一樣。永泰數能結合在電力新能源領域多年以來積累的優勢,我們重點關注光、儲、充、換,包括EPC、綜合能源服務。
在構建新型電力系統的過程中,也會面臨一些挑戰。就“光儲充”而言,光伏和充電樁發展比較早,早先有補貼,后來補貼逐步退坡,市場化的程度相比儲能來講比較完善一些。儲能一直以來沒有全國性的補貼,并且現在處在從商業化初期向大規模應用這個階段的轉變,還面臨著一些關鍵挑戰和痛點,主要表現在以下幾個方面:
(1)安全問題。剛才很多嘉賓介紹到安全問題,其實安全是儲能發展的基礎,北京“4.16”儲能電站安全事故可以說是我國儲能產業發展過程中一個里程碑的事件,暴露出儲能產業早期發展過程中的問題,從儲能系統到電站的建設、并網、運行以及相關的標準、法規都不完善。但是通過這個事件,也給整個儲能行業和全社會做了一個安全的教育,終于意識到儲能系統安全風險的重要性,一旦有這個安全意識,我們有很多辦法可以進行解決,管控這個安全的風險。
開場的報告,周處長介紹到現在很多國家標準,還有其他的安全規范都在陸續制定出臺過程中。技術方面也有技術創新,包括電池的安全性能提升,通過電池材料結構的創新,來提升電池的本質安全性,包括固態電池。從系統集成層面,也有很多技術措施可以提高整個系統的安全性,抑制熱失控。
(2)成本。從去年下半年以來,鋰電池及上游材料供不應求,引發周期性的成本上漲,對于儲能系統集成商而言,一方面面臨成本上漲,另一方面下游價格競爭非常激烈,包括新能源強配儲能也會導致低價競爭。隨著上游產能擴產,包括電池、材料以及上游的礦產資源的逐步擴產,近期這一段時間來看,產能逐步釋放,價格漸趨平穩,有望抑制快速上漲的勢頭。
(3)機制。最關鍵的還是上層機制,儲能要健康持續發展,需要由政策驅動轉向市場驅動,讓儲能的價值能夠變現。現在正在開展的電力市場化改革,完善相應的市場機制,對儲能來講是最大的利好。
二、永泰數能的新能源綜合解決方案
永泰數能的核心競爭力與優勢:
永泰數能現在是集團化的公司,有800多人,現在有200人的研發技術團隊,我們集聚了一批行業頂尖的技術人才隊伍,掌握核心的前沿技術。在產品市場優勢方面,我們有成熟的系列化產品,完善的行業應用解決方案,大量的成功應用案例。我們還具備智能制造優勢,有三大生產制造基地、有智能制造生產線,以及具備EPC總包優勢,成功實施了大量的EPC總包案例。我們現在正在結合自己的優勢和上下游的資源,構建產業生態圈。
我們的主要業務聚焦四大板塊:
1、儲能業務
2、充換電業務
3、電力設備業務
4、綜合能源服務
如圖是我們的儲能系列產品,我們面向的是儲能行業全場景的應用,包括發電側、電網側、用戶側。我們的儲能系列產品包括1500伏直流的風冷集裝箱式儲能系統、液冷集裝式儲能系統、分布式工商業儲能系統,以及家庭儲能產品。
如圖是我們的充電樁、換電柜系列產品,包括單相、三相的交流樁,壁掛、一體化的直流樁,以及超充的直流樁、柔性充電堆,以及兩輪車的換電柜。
如圖是我們的電力設備系列產品,這是我們并購的泰豪科技上市公司智能電氣板塊的電力設備,已經有非常成熟的市場應用,包括中壓成套設備、低壓成套設備以及系統集成與服務。
如圖是數字能源綜合能源服務產品。我們建立了能源云、電力云平臺,基于這個平臺開展綜合能源服務。我們現在接入的客戶有1600多家,包括大的工業用戶、商業樓宇,以及工業園區,我們可以做綜合能源服務,節能改造,以及基于這個平臺衍生一些其他的服務,包括需求側響應、碳交易、數字能源交易等服務。
下面介紹一下儲能核心技術與關鍵設備,儲能系統集成技術是一項綜合性的技術,需要在高安全、低成本、長壽命、易維護這幾個關鍵目標的約束下,研發高性價比的產品。我們的儲能研發團隊具備多年的研發經歷,核心團隊成員有6~10年的儲能研發經驗。我們掌握從BMS、EMS,到電池Pack的設計、生產,以及電池簇、消防溫控等方面的核心技術。其中我們的研發團隊在仿真方面積累了大量技術,我們的研發過程是這樣的,先進行系統的仿真設計,包括熱仿真、力仿真、電氣仿真。通過仿真對我們的系統設計進行優化,通過樣機進行實驗驗證,通過大量現場案例進行檢驗。
如圖是我們的熱仿真技術,我們建立電池pack、電池簇以及集裝箱的模型,通過對速度場、溫度場進行仿真分析,可以精確地分析到每個pack、電芯所處的位置的溫度,在不同工況下、不同充放情況下它的溫度分布、溫升要求。經過我們的仿真分析和實驗驗證,現在風冷系統最大溫差可以控制在5度以內,液冷系統可以控制在3度以內。
我們的儲能系統需要保證在陸運、海運、吊裝、地震等特殊條件下的結構穩定性,我們對電池支架和集裝箱進行了仿真分析以及試驗驗證,安全性能方面都能滿足要求。在電氣方面我們也進行了仿真,包括短路和弧閃的仿真,我們建立了電路模型,設置不同位置故障點,計算短路電流、弧閃電流、弧閃保護邊界,進而根據仿真結果來設計系統保護方案。我們設計了四級熔斷的方案。
是BMS系統,我們采用了業內主流的三級架構。EMS系統是儲能電站的大腦和智慧中樞,一方面控制儲能電站充放電的策略運行,一方面對上通信,接受上級的調度指令,根據現場應用經驗,我們現在具備新能源廠站配套儲能電站、調頻儲能電站、共享獨立儲能電站、用戶側儲能電站和微電網EMS的應用系統。
我們建立了儲能云平臺,可以遠程接入儲能電站的數據,進行一些遠程的運行、維護,包括安全的預警,對異常電池做早期的預警,同時也做儲能電站的運營分析,包括收益的分布情況,以及對儲能電站的運營策略進行優化。
安全問題也是前面很多嘉賓重點關注的問題,安全問題不僅僅是產品和設備的問題,而是要貫穿從產品設計到項目生命周期的過程,安全是設計出來的,我們的安全措施包括主動預警,通過傳感器、BMS、云平臺對異常電池進行早期預警,同時包含了四級熔斷機制,四重聯動機制,還有pack階段靶向滅火,我們的消防機制可以延伸到每個pack里面,精準地撲滅相應的火災,并且抑制復燃。
下面介紹一下我們的解決方案,我們在發電側、電網側、用戶側都有成套的全應用場景解決方案。火儲聯合調頻方案主要應用在火電廠,儲能和火電機組聯合調頻,提高它的K值,獲取相應的收益,這個在廣東、山西、內蒙等地做了很多案例。
再就是新能源配套儲能的解決方案,還有獨立共享儲能電站解決方案,現在很多省份大規模地立項備案,建設獨立共享儲能電站,我們也在深度地推進百兆瓦級儲能電站,我們有非常成熟的全套解決方案。
用戶側儲能,目前主要還是通過削峰填谷獲取收益,部分地方有需求側響應的一部分收益。在用戶側的“光儲充”應用場景,也分不同級別的解決方案,包括家庭級“光儲充”解決方案,主要應用在海外。最近幾年,海外包括歐洲、北美等地,家儲呈現爆發式地增長。
如圖是站點級的“光儲充”解決方案,我們在充電站的頂棚裝光伏,同時也配置儲能,解決快充和削峰填谷的問題。
如圖是企業級的“光儲充”解決方案,對于大的工業園區可以做EPC,包括屋頂光伏建設、充電站建設、儲能電站的建設一體化的解決方案。
如圖是我們的生產制造能力,總部在深圳,在南昌、貴州都有生產基地,我們具備智能化的生產制造線,包括pack也是我們自己在工廠生產組裝。
如圖是我們主要的合作伙伴,包括國家電網、南方電網,還有主要的發電集團。
我們參與了很多市政建設的工程,我們也是深圳市建筑工務署戰略合作廠家,我們參與了一些重大的項目,包括人民大會堂、北京西站的一些項目。這些是國家電網、南方電網以及一些發電集團的項目,我們參與了很多城市的智能建筑以及城市綜合體典型工程。在儲能電站及“光儲充”方面也做了大量應用案例。
匯報結束,感謝大家!希望后面有機會跟各位朋友交流合作,謝謝!