安全议题始终牵动着储能行业最为紧绷的神经。触目惊心的事故每令储能从业者“谈虎色变”,而今达摩克里斯之剑却依旧高悬。
在储能产业空前火爆、繁荣的当下,想要维持行业的健康发展,把安全摆在首位是历史的必然。
4月20日,由郑州大学、河南理工大学主办的2024年河南电化学储能安全技术研讨会在郑州召开,国网、大唐、三峡、中核、中车株洲所等一众央企代表及储能领域专家学者共聚一堂。
在圆桌对话环节,担任主持的郑州大学电气与信息工程学院副院长金阳教授表示,储能在新型电力系统中的地位举足轻重,但同时也面临着极为严峻的安全挑战。
“无论储能行业究竟要往何处去,安全问题都必须得到妥善解决。”
大唐中南院 新型储能研究中心副主任 栗占伟:“人、数据、硬件,都是运维难题”
【 目前储能电站在管理和运维方面,还存在哪些方面的困难?】
储能电站的运维其实是一个非常令全行业头疼的话题。就已投运的储能电站来看,主要有几方面的问题:
首先是人的问题。无论我们的储能电站是与火电共建还是和新能源位于同个区域,其运维往往是火电或新能源方面的人在做。
换言之,目前整个行业内都缺乏专职的储能运行和维护人员。
同时,我们集团也一直在提倡无人值守。那在不需要人的情况下,要怎么做好整个电站的运行维护呢?
这就涉及到第二个问题,也即运行维护的方式。
目前来看,从软件运行、电池寿命、前期预警,到整个电站的管理,都需要大数据的管理。EMS研发、大数据预警,怎样做好数字化运维,这是大家所普遍关注的。
但还有第三个问题,那就是设备的问题。
现在的电池包越来越沉,从20多个电池到40多甚至100多个电池,整个电池包的体积也越来越大。当我们判断某一个电池包有故障的时候,整个PACK要怎么取出来?
电池PACK重到4-6个人也抬不动,大部分厂家也没有专业的维护工具,将电池包从舱内拿出来调换、检修都很成问题。
目前对于整个储能电站的设计,还是沿用火电、新能源的设计、就算有专用的检修工具也进不去,两舱之间至少3米的间距也腾挪不开。
现在大家普遍认为储能产品同质化越来越严重,但就实践来看各主流厂家产品相当不统一。接口不一样,内部回路设计也各不相同。
电站寿命在20-25年,而恐怕到了储能系统10年的设计寿命以后。根据目前的技术发展,到时需要更换的产品可能已经完全无法匹配,甚至找不到同等承重的储能舱,只能推倒重建。
所以,无论是人、数据还是硬件,都会是当前非常难解决的问题。
中车株洲所 综合能源事业部区域总监 魏李斌:“决定应用场景的核心是政策导向”
【 未来如果储能安全性问题得到妥善解决,其在新型电力系统当中会有怎样新的应用场景与商业模式?】
在未来的新型电力系统当中,储能会存在哪些应用场景或商业模式,最核心的决定因素还是彼时彼刻的新政策导向。
现有的应用场景都是基于目前的能源政策,不过在实际应用当中也确实会出现各种各样的现实问题。
政策可能会变,但不管怎么样变,我们都需要清楚地认识到:中国的能源结构从本质上来讲,仍是富煤、贫油、少气,与欧美、日本等地区有很大的差别。
我认为未来可能会出现这样一种方向,即到十五五中期或末期,抽水蓄能成为电网侧调节的主力军,而电化学储能的应用场景则更多趋向于增量配网、园区及工商业侧调节。
目前在一些领域,储能应用场景已经有了逐步地发展:比如存量电站配置储能,解决大量的弃风、弃电问题;又比如服务于煤矿上的小型电网;工商业储能则伴随各省市政策引导,在峰谷价差推动下也会有比较大的发展。
国网河南综合能源公司 副总经理 刘浩:“储能成本降到3毛钱,一定有市场”
【 结合实践情况来看,工商业储能当前还面临哪些困难?未来会以何种趋势发展?】
从发展趋势上讲,工商业储能的发展一定会很好,但现实会遇到哪些困难、该怎么解决仍然是值得我们探讨的。
在广东、浙江、江苏这些发展较快的省份,我们不难发现,工商业储能的第一属性是经济性。首先就要考察配置储能能不能帮助企业在生产经营当中,通过峰谷价差套利实现降低用户成本的目标。
对大多数终端客户而言,如果经济性达不到,安全性就不在市场的讨论范围内。
而就经济性来看,其中涉及非常多的方面,比如储能受到一定条件的限制,当运行负荷曲线很均匀的时候,峰谷价差套利加上用户容量电费基本就不可行,没有经济性可言。
我们这段时间走访了很多企业,有些企业发现当单位平方面积的产值比储能占有面积的产值还要高,这也就意味着当前扩大产能创造的价值要比装配储能再通过峰谷价差套利的经济性更高。
在我们走访的30-50家企业中,七到八成都已经装满了屋顶光伏,却没有一家企业装储能。
政策变化、安全性等问题都令企业对储能仍然心怀顾虑,更何况储能的经济性也没有想象得那么友好。
而在新能源消纳的问题上,储能也未必能完全解决。比如在学校放假期间,几个小时的长时储能都没法解决这样长度的消纳问题。
因此,能源聚合的作用就相当重要。城市级虚拟电厂能够解决单一储能所解决不掉的问题,做到整片区域的大范围资源共享。
最后,根据我最近测算的结果,当储能成本降到0.3元/Wh的时候,一定有市场,也具备了和光伏竞争的条件。
三峡新能源山东分公司 副总经理 汝会通:“风冷、液冷选择仍需因地制宜”
【 风冷、液冷在大储安全方面有哪些区别,您认为未来风冷是否会彻底被液冷替代?】
液冷技术的出现,主要解决的是风冷不够精准的粗放式管理,能够将电池的温差控制在2℃。
第二,液冷还带来了节约用地的显著附加效果,提高了能量储存密度。非步入式设计要比原先的风冷步入式设计能量密度提高50%以上,也能够节约50%以上的占地面积。
第三,液冷在运行期间的运营成本也比风冷更小。风扇的维护检修难度相对更大,而液冷则基本能够做到免维护的管理。
这样看来,液冷目前在市场上逐渐形成对风冷的替代也就很好理解了。
不过,风冷也有它的自身优势。例如,风冷散热更加均匀,而液冷往往无法完全带走电池上部的热量。且从整体造价成本来看,风冷也还是占据一定的优势。
每一技术路线都有其相应的局限,储能产品也并非一套方案就能解决一切问题,散热方式的选择还要因地制宜。
在风沙较大地区,不可避免导致风扇故障高发,就不适合选择风冷路线;而在空气洁净度较好的高海拔地区,则完全可以选择高质量的风冷产品,客观上也可以做到近乎免维护的效果。
就目前中国大部分地区来看,还是要优先选择液冷技术。当然也不必要“为了液冷而液冷”,不同应用场景可采取相应的更适方案。
中核五院 电气室主任工程师 高长亮:“国内储能消防投入仍然偏低”
【 目前,消防系统的成本在储能电站建设当中的比例是否有所欠缺,还是以现在的水平也已经足矣?】
从工程应用角度来看,国外市场对储能消防的要求并不是特别高,可以暂且不论;而仅就国内市场来看,结合国内的国情、政策,我认为储能消防的投入还是偏低了。
根据各场站主流的储能设备安全配置来看,主要分成两块:一是储能系统内的消防配置,二是储能电站的站级消防。
储能本体的消防配置,主要包括PACK级探测及气体灭火等,大家也已经比较了解。根据项目配置不同,又有单次、多次喷洒之分,各家时间也各有不同。
上述基本模式的成本占比,一般不超过3%。再加上站级消防的火灾自动报警控制系统等,一般占到整个储能电站的投入不足2%,这个比例相对来说还是偏低的。
储能安全风险很大,但金额投入却并不很高。如何在满足安全的同时平衡业主的投入预期,这也成为储能消防设计的一个急需解决的问题。
严格来说,储能安全这个行业还处于初级起步阶段,但行业前景无疑会越来越好。
来源:星球储能所
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