近日，由湖南省工業(yè)和信息化廳、湖南省商務(wù)廳、長(zhǎng)沙市人民政府、中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)聯(lián)合主辦，100余家機(jī)構(gòu)共同支持的湖南(長(zhǎng)沙)電池博覽會(huì)暨第二屆中國(guó)國(guó)際新型儲(chǔ)能技術(shù)及工程應(yīng)用大會(huì)在長(zhǎng)沙圣爵菲斯大酒店召開。此次大會(huì)主題是“新能源、新機(jī)遇、新高度”。
會(huì)議期間，組委會(huì)邀請(qǐng)了 國(guó)網(wǎng)湖南綜合能源服務(wù)有限公司技術(shù)部主任徐勇分享主題報(bào)告《國(guó)網(wǎng)湖南綜合能源公司儲(chǔ)能業(yè)務(wù)建管云工作的探索與實(shí)踐》。以下是發(fā)言主要內(nèi)容：
徐勇：我將從儲(chǔ)能的發(fā)展背景、風(fēng)險(xiǎn)與問題、我司的實(shí)踐與探索以及行業(yè)的建議與期望四個(gè)方面進(jìn)行分享。
一、發(fā)展背景。
隨著碳達(dá)峰碳中和發(fā)展目標(biāo)的確定，以及新型電力系統(tǒng)建設(shè)的要求，儲(chǔ)能事業(yè)得到了極大的促進(jìn)和快速發(fā)展，新型電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能的需求主要表現(xiàn)在電力峰谷調(diào)節(jié)，分布式電源的消納等五個(gè)方面。在儲(chǔ)能市場(chǎng)應(yīng)用迫切需要上，國(guó)家也出臺(tái)了相關(guān)的儲(chǔ)能政策，2021年兩部委發(fā)布了新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見，2022年也發(fā)布了具體的實(shí)施方案。同期，國(guó)網(wǎng)公司也提出了到2030年電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)容量會(huì)達(dá)到一億千瓦的規(guī)模，所以從現(xiàn)在開始，不論是從電力市場(chǎng)的需求層面，還是從國(guó)家政策的引導(dǎo)層面，都是比較有利于儲(chǔ)能事業(yè)的快速發(fā)展。盡管現(xiàn)在是市場(chǎng)火熱，資本追捧，國(guó)家政策層面的引導(dǎo)都比較有利于快速發(fā)展，但是它繞不開儲(chǔ)能的核心問題--儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
二、儲(chǔ)能事業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)與問題。
我們梳理了幾個(gè)案例：1.北京豐臺(tái)區(qū)儲(chǔ)能電站“4·16”的火災(zāi)事故，官方公布的事故原因里主要有三點(diǎn)：一是未經(jīng)專業(yè)單位設(shè)計(jì)而實(shí)施，存在明顯的安全不達(dá)標(biāo)問題。二是未制定事故應(yīng)急處置預(yù)案。三是安全主體責(zé)任沒有落實(shí)。這個(gè)事故給我們一個(gè)警示，在設(shè)計(jì)、建設(shè)以及建造不合規(guī)的儲(chǔ)能電站隨時(shí)可能會(huì)引起重大的安全事故。2.韓國(guó)儲(chǔ)能電站的起火安全事故，我們分析產(chǎn)生事故的原因主要是四點(diǎn)：一是系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)缺陷，二是缺乏平臺(tái)的安全監(jiān)控，三是應(yīng)對(duì)于電池故障的保護(hù)系統(tǒng)失效，四是運(yùn)行維護(hù)安全管理體系的不健全。因此，我們認(rèn)為如果儲(chǔ)能電站建立了完善的儲(chǔ)能管理監(jiān)控體系，便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，避免火災(zāi)的發(fā)生。3.美國(guó)亞利桑那儲(chǔ)能電站安全事故，這里我們展示了另一類的安全隱患，消防系統(tǒng)沒有根據(jù)儲(chǔ)能電站的特點(diǎn)進(jìn)行定制化的設(shè)計(jì)，消防檢測(cè)系統(tǒng)不完善，不能及時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)到易燃易爆氣體。在沒有通風(fēng)裝置的情況下，易燃易爆氣體形成大量聚集，最終導(dǎo)致了儲(chǔ)能電站發(fā)生爆炸。4.青海玉樹3兆瓦的光伏項(xiàng)目，這是光儲(chǔ)的配套項(xiàng)目，故障頻發(fā)主要是兩個(gè)原因，一是項(xiàng)目前期整體規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理，運(yùn)營(yíng)因素考慮不周全，二是沒有形成專業(yè)的線上+線下的運(yùn)維運(yùn)行機(jī)制，實(shí)際運(yùn)營(yíng)和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維成本是很高的。
結(jié)合前面舉的四個(gè)典型案例，我們分析有五個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)，一是設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，如果缺乏專業(yè)的儲(chǔ)能設(shè)計(jì)能力與經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)不了解建設(shè)與運(yùn)維要素，將埋藏各種隱患。二是建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)，如果缺乏成熟監(jiān)管體系，參建隊(duì)伍無(wú)經(jīng)驗(yàn)，管控困難，將導(dǎo)致質(zhì)量無(wú)法保證，同時(shí)建設(shè)與運(yùn)維體系獨(dú)立，運(yùn)維隊(duì)伍不參與建設(shè)過程，工期的后期運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)比較大。三是運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)，如果缺乏數(shù)字化的管理手段和系統(tǒng)化的管理體系將不能及時(shí)且主動(dòng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患進(jìn)而進(jìn)行解決。四是運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)項(xiàng)目的投入成本、運(yùn)營(yíng)維護(hù)以及相關(guān)要素缺乏有效評(píng)估，項(xiàng)目很容易出現(xiàn)虧損。五是安全風(fēng)險(xiǎn)，在載運(yùn)的儲(chǔ)能項(xiàng)目缺乏有效的安全保障體系，比如儲(chǔ)能項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期間缺陷隱患需要整改完成以后才能保證安全運(yùn)行，項(xiàng)目整改再投入的成本將會(huì)比較大。
三、湖南綜合能源公司運(yùn)行和探索實(shí)踐。
針對(duì)前面歸納總結(jié)的五大類風(fēng)險(xiǎn)安全，我們做了大量的探索性工作，首先是在湖南省內(nèi)五個(gè)地市建成了七座電化學(xué)儲(chǔ)能電站，總規(guī)模達(dá)到了12萬(wàn)千瓦，24萬(wàn)千瓦時(shí)，目前我們正在規(guī)劃三期，總規(guī)模會(huì)達(dá)到40萬(wàn)80萬(wàn)千瓦時(shí)。在儲(chǔ)能電站安全運(yùn)行維護(hù)實(shí)踐中，我們也積累了大量的儲(chǔ)能電站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，四年以來我們從設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維、平臺(tái)、安全、試驗(yàn)、評(píng)估等十個(gè)方面打造了一套全壽命周期U+建設(shè)運(yùn)營(yíng)安全體系，比如我們立足于儲(chǔ)能現(xiàn)場(chǎng)安全運(yùn)維的實(shí)際需要，以儲(chǔ)能集控中心運(yùn)營(yíng)平臺(tái)為核心，發(fā)揮公司儲(chǔ)能設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，建立了湖南公司儲(chǔ)能三循環(huán)體系。
第一個(gè)循環(huán)體系是儲(chǔ)能安全生產(chǎn)運(yùn)維維護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)了異常告警故障到處置的優(yōu)化，由此我們沉淀出了平臺(tái)運(yùn)維安全三大核心能力，具體是在平臺(tái)方面，湖南公司建成了全國(guó)首家儲(chǔ)能集控中心，全覆蓋管控儲(chǔ)能安全，全方位挖掘儲(chǔ)能效益。一是我們實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)運(yùn)行，保障了儲(chǔ)能電站全要素全時(shí)段的可監(jiān)可測(cè)可控可調(diào)。二是平臺(tái)管運(yùn)維，在平臺(tái)上應(yīng)用大數(shù)據(jù)海量分析技術(shù)，建立壓差分析、溫差分析、SOC、電池一致性分析等儲(chǔ)能電站特征模型，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)儲(chǔ)能設(shè)備狀態(tài)安全。通過CET掃描在線式的診斷功能，監(jiān)測(cè)電池內(nèi)部早期微裂變的趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能安全預(yù)判預(yù)防預(yù)處理。三是通過平臺(tái)來管聚合，打通儲(chǔ)能接入電網(wǎng)調(diào)控平臺(tái)的安全鏈路，聚合集中式、分布式儲(chǔ)能設(shè)施。目前儲(chǔ)能集控中心運(yùn)營(yíng)平臺(tái)已經(jīng)接入了七座電網(wǎng)儲(chǔ)能電站，以及五臺(tái)分布式的儲(chǔ)能設(shè)備。一方面我們初步推廣應(yīng)用了平臺(tái)的安全管控模式，另以防面正在將儲(chǔ)能資源聚沙成塔，參與電力市場(chǎng)交易，拓展儲(chǔ)能的受益渠道。
未來，我們會(huì)依托于儲(chǔ)能集控平臺(tái)線上交易互動(dòng)功能，通過綜合分析，支撐設(shè)備、天氣、負(fù)荷等數(shù)據(jù)，可優(yōu)化參與省內(nèi)及省間調(diào)峰交易，支撐電力現(xiàn)貨及中長(zhǎng)期市場(chǎng)商業(yè)運(yùn)營(yíng)、高效發(fā)展、全面挖掘儲(chǔ)能效益。我們形成了成熟的運(yùn)營(yíng)模式，具備專業(yè)的團(tuán)隊(duì)輸出能力，擁有完善的技術(shù)體系，規(guī)范的管理體系，有效的實(shí)現(xiàn)了整個(gè)運(yùn)維的降本增效。在運(yùn)維實(shí)踐方面，2021年集控中心檢測(cè)發(fā)現(xiàn)樃梨站有四個(gè)PCS倉(cāng)發(fā)生通訊間斷性中斷，存在功率指令無(wú)法下發(fā)，儲(chǔ)能電站持續(xù)不收充電的重大安全故障，及時(shí)的觸發(fā)了儲(chǔ)能應(yīng)急搶險(xiǎn)工單，站端的運(yùn)維人員經(jīng)歷12個(gè)小時(shí)，有效的消除了缺陷，這是平臺(tái)、人員和管理系統(tǒng)無(wú)數(shù)次磨合的結(jié)果。在安全方面，我們打造了六維度的安全體系，主要包括布局安全、選型安全等。同時(shí)也介紹了四級(jí)安全深度，主要包括電池安全、自身災(zāi)害等。依托于安全體系，我們成功地處理了多起的運(yùn)行隱患，2021年11月磨石儲(chǔ)能電站發(fā)生消防告警信號(hào)，經(jīng)過檢查核實(shí)，通過對(duì)消防主機(jī)實(shí)施程序升級(jí)，我們有效地消除了本次消防頻繁告警的隱患。在此，通過安全運(yùn)維第一個(gè)循環(huán)體系，我們實(shí)現(xiàn)了異常告警故障到處置的優(yōu)化。三年以來，我們解決了1150項(xiàng)系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行缺陷，提前預(yù)判了986項(xiàng)設(shè)備安全隱患，消除了50余項(xiàng)缺陷，有效地保障了儲(chǔ)能電站1200余天的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
第二個(gè)循環(huán)體系是儲(chǔ)能后評(píng)估到再建設(shè)的體系，實(shí)現(xiàn)了缺陷隱患由發(fā)現(xiàn)到設(shè)計(jì)的優(yōu)化，由此我們也沉淀出了設(shè)計(jì)、建設(shè)、后評(píng)估三大核心能力。首先在設(shè)計(jì)能力方面，我們推動(dòng)運(yùn)維+設(shè)計(jì)+建設(shè)三維度的融合發(fā)展，打造了一支專門的儲(chǔ)能設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，在實(shí)際的工作中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠根據(jù)儲(chǔ)能現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)實(shí)踐與需要，以及運(yùn)維中發(fā)現(xiàn)的缺陷和隱患整改要求，可高效完善儲(chǔ)能安全設(shè)計(jì)，以滿足儲(chǔ)能的精益化管理要求。
一是設(shè)計(jì)能力。我們?cè)O(shè)計(jì)的理念包括全壽命周期安全、全壽命周期高效、全壽命周期經(jīng)濟(jì)三個(gè)方面。目前儲(chǔ)能設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)實(shí)施了多個(gè)項(xiàng)目，積累了大量的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，形成了湖南電化學(xué)儲(chǔ)能電站典型的設(shè)計(jì)方案，消防安全、提升措施等若干典型設(shè)計(jì)成果。以設(shè)計(jì)迭代為例，通過平臺(tái)對(duì)延農(nóng)站與樃梨站的電芯溫度，發(fā)現(xiàn)樃梨站內(nèi)的溫度分布不均勻，存在局部過熱隱患。經(jīng)過設(shè)計(jì)分析，樃梨站風(fēng)道設(shè)計(jì)不合理，由此我們已在二期四座儲(chǔ)能站設(shè)計(jì)中進(jìn)行了優(yōu)化，確定了艙內(nèi)風(fēng)道設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，電池艙內(nèi)溫度場(chǎng)更加均勻。
二是建設(shè)能力。我們踐行建設(shè)+運(yùn)維相融合的模式，讓運(yùn)維人員全過程參與工程設(shè)備安裝、系統(tǒng)調(diào)試、驗(yàn)收等過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，夯實(shí)運(yùn)維基礎(chǔ)，同時(shí)我們也沉淀編制了儲(chǔ)能電站建設(shè)全過程的開發(fā)指南，該指南包括了9類過程管控資料清單，12類專業(yè)技術(shù)工作小組，328項(xiàng)具體工作任務(wù)。在2021年5月，郴州韭菜坪儲(chǔ)能站PCS設(shè)備安裝完成后準(zhǔn)備通電調(diào)試，現(xiàn)場(chǎng)管理人員發(fā)現(xiàn)按照管理手冊(cè)要求，遺漏了通電調(diào)試前應(yīng)對(duì)PCS內(nèi)部元器件進(jìn)行復(fù)查的程序，管理人員立即組織專業(yè)人員進(jìn)行全面排查，檢查中發(fā)現(xiàn)一處電纜螺絲松動(dòng)，施工人員立即進(jìn)行了相關(guān)的緊固處理，成功避免了一些PCS短路起火安全風(fēng)險(xiǎn)。
三是后評(píng)估能力。通過對(duì)儲(chǔ)能電站、設(shè)備廠商、設(shè)備型號(hào)、型號(hào)參數(shù)、規(guī)格、運(yùn)行狀態(tài)等資料信息進(jìn)行整理和分析，建立了一套后評(píng)估模型，打造了一套全面完整的儲(chǔ)能電站運(yùn)行評(píng)價(jià)體系，保證儲(chǔ)能電站高效穩(wěn)定運(yùn)行。
通過設(shè)計(jì)迭代的第二套循環(huán)體系，我們實(shí)現(xiàn)了缺陷隱患由發(fā)現(xiàn)到設(shè)計(jì)的優(yōu)化，形成了電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)十余項(xiàng)，有效指導(dǎo)了儲(chǔ)能安全設(shè)計(jì)與安全建設(shè)。
第三個(gè)循環(huán)體系是由試驗(yàn)+技術(shù)+產(chǎn)品+運(yùn)營(yíng)體系，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的優(yōu)選集成，因此我們沉淀出了運(yùn)營(yíng)、試驗(yàn)、技術(shù)、產(chǎn)品的四大儲(chǔ)能核心能力。在運(yùn)營(yíng)方面，我們進(jìn)行共享儲(chǔ)能的理念，開展新能源配套租賃+兩部制電價(jià)+電力輔助服務(wù)，以及其他多元化商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式，頗有成效的開展了電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，深度參與了省內(nèi)省間調(diào)峰輔助服務(wù)。依托于儲(chǔ)能集控平臺(tái)，我們?nèi)诤线\(yùn)行、設(shè)備信息，協(xié)助交易員精心制定報(bào)價(jià)策略，參與省內(nèi)輔助服務(wù)市場(chǎng)，更多消納清潔能源，贏得更多受益。比如我們通過分析形成深度調(diào)峰總示圖，將儲(chǔ)能資源的充電時(shí)間提前至13點(diǎn)左右，充放電深度由原來的80%調(diào)整至90%，有效地?cái)U(kuò)大儲(chǔ)能電站的高峰低谷放電能力，提升公司輔助服務(wù)市場(chǎng)參與量，增加了輔助服務(wù)的調(diào)峰受益。在試驗(yàn)方面，我們建立了單體、模組、系統(tǒng)三級(jí)檢測(cè)的試驗(yàn)保障體系，對(duì)四類核心設(shè)備開展了67項(xiàng)具體試驗(yàn)，滿足了多項(xiàng)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，從而為儲(chǔ)能電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力的保障。我們與中國(guó)電科院處理了儲(chǔ)能技術(shù)共享實(shí)驗(yàn)室，目前已經(jīng)初步具備儲(chǔ)能全鏈條全體系的研究和檢測(cè)認(rèn)證能力。在技術(shù)方面，我們聯(lián)合湖南防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，從電池本質(zhì)安全技術(shù)、分區(qū)滅火技術(shù)等五大方面進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新。同時(shí)，我們也將傳統(tǒng)的3S技術(shù)發(fā)展成5S技術(shù)，使儲(chǔ)能設(shè)備的調(diào)度運(yùn)行更加精準(zhǔn)，響應(yīng)速度更快，安全運(yùn)行更穩(wěn)定。在技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用方面，通過設(shè)備安全邏輯管控和技術(shù)優(yōu)化，我們有效的改良并應(yīng)用了高壓集聯(lián)儲(chǔ)能技術(shù)，建立了一個(gè)安全可控高效率長(zhǎng)壽命的儲(chǔ)能電站，儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電效率可以達(dá)到90%，超過常規(guī)技術(shù)的4%-5%。在產(chǎn)品方面，我們自主研發(fā)了多種分布式儲(chǔ)能產(chǎn)品，可滿足多場(chǎng)景保電需求，在重大的政治保電活動(dòng)中具有良好的應(yīng)用效果，也可以為交通不便的縣鄉(xiāng)應(yīng)急供電，保證人民群眾的正常供電。同時(shí)我們的分布式儲(chǔ)能產(chǎn)品在電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)有大量的應(yīng)用案例，相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用效果也刊登《國(guó)家電網(wǎng)報(bào)》等主流媒體的新聞。
這是我們一款產(chǎn)品在長(zhǎng)沙配網(wǎng)中的應(yīng)用效果，從這條曲線可以看到，臺(tái)區(qū)過重過載和低電壓等問題還是得到了解決。通過儲(chǔ)能集成優(yōu)選第三個(gè)循環(huán)體系，我們實(shí)現(xiàn)了設(shè)備優(yōu)選集成，儲(chǔ)能項(xiàng)目綜合效率提升至85%-90%，有效地提升了儲(chǔ)能項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。目前湖南綜合能源公司正依托于儲(chǔ)能朋友圈這個(gè)大平臺(tái)，不斷聚合各類團(tuán)隊(duì)的資源，也打通了儲(chǔ)能上下游產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)初步形成了從科研、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維的儲(chǔ)能生態(tài)圈。通過公司儲(chǔ)能三個(gè)循環(huán)體系，我們正不斷升級(jí)湖南公司的儲(chǔ)能十大核心能力，為儲(chǔ)能行業(yè)全鏈條發(fā)展提供湖南方案。
四、對(duì)于行業(yè)的建議與期望。
我們期望從以下四個(gè)方面能夠促進(jìn)行業(yè)的整體安全、健康、有序發(fā)展。
一是對(duì)政策的建議，完善儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)交易的相關(guān)政策，采取多類型政策聯(lián)合聯(lián)動(dòng)，共同加快儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
二是對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)的建議，希望能夠制定儲(chǔ)能項(xiàng)目接入、并網(wǎng)、運(yùn)行維護(hù)和安全管理等多個(gè)方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及出臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化的消防、土地、環(huán)保、交通對(duì)儲(chǔ)能的審批指南，同時(shí)探索儲(chǔ)能集控中心在新型電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，將儲(chǔ)能站接入儲(chǔ)能集控中心是納入到電網(wǎng)的一個(gè)并網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)，幫助儲(chǔ)能項(xiàng)目開展集中運(yùn)行和維護(hù)。此外，進(jìn)一步研究?jī)?chǔ)能行業(yè)的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式，合理疏導(dǎo)儲(chǔ)能項(xiàng)目的成本。
三是對(duì)儲(chǔ)能組件制造商的建議，建議研發(fā)針對(duì)于儲(chǔ)能專業(yè)場(chǎng)景的產(chǎn)品，滿足高可靠性、安全性、長(zhǎng)壽命和少維護(hù)的行業(yè)要求。
四是對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商的建議，我們認(rèn)為應(yīng)杜絕劣幣驅(qū)逐良幣的風(fēng)險(xiǎn)，各系統(tǒng)集成商應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)合理，應(yīng)避免過度低成本地、犧牲安全為代價(jià)地建設(shè)儲(chǔ)能，這將危機(jī)整個(gè)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈的上下游行業(yè)，尤其是新能源測(cè)，儲(chǔ)能一旦發(fā)生起火爆炸，將直接毀滅相關(guān)風(fēng)電和光伏電站，代價(jià)是極為巨大的。最后是不能忽視長(zhǎng)期運(yùn)行中的檢修、定期試驗(yàn)、狀態(tài)評(píng)估以及后評(píng)估、大修技改等運(yùn)行維護(hù)工作。
以上就是湖南綜合能源公司的一些探索、實(shí)踐以及部分建議，我的匯報(bào)完畢。
評(píng)論