陳滿很忙,訪談的三小時里起身接了五個工作電話。
他自己也疑惑,究竟是從什么時候開始變得這么忙碌,周圍的同事們也都一樣,周末加班是常事。
中國要在2030年前實現(xiàn)“碳達峰”、2060年前實現(xiàn)“碳中和”,能源是主戰(zhàn)場,電力是主力軍。構建新型電力系統(tǒng)刻不容緩,而抽水蓄能和新型儲能是支撐電力系統(tǒng)的重要技術和基礎裝備。
陳滿恰好參與和經(jīng)歷了這兩項儲能技術的重要發(fā)展節(jié)點。他在1996年大學畢業(yè)即參與中國當時最大的抽水蓄能電站建設,其后經(jīng)歷了復雜設備系統(tǒng)從完全進口到部件改造、逐漸國產(chǎn)化。
2009年他參與深圳寶清電池儲能站建設和研究,這是中國第一個兆瓦級鋰離子儲電站,建有世界首個無變壓器并網(wǎng)高壓儲能系統(tǒng)。他帶領團隊持續(xù)探索電池儲能在毫秒級響應,發(fā)揮其“四兩撥千斤”的效用,推動儲能技術在電網(wǎng)調峰、調頻、電壓支撐、緊急備用等場景的應用。
作為南方電網(wǎng)儲能有限公司儲能科研院黨支部書記、副院長,身處新能源領域科技攻關前線,他參與“大容量儲能系統(tǒng)設計及其監(jiān)控管理與保護技術”“鋰離子電池儲能系統(tǒng)全壽命周期應用安全技術”等多項國家重點研發(fā)計劃,在抽水蓄能技術、新型儲能技術和數(shù)智化技術等領域取得了一系列重大自主創(chuàng)新成果,積極推進儲能設備、儲能系統(tǒng)、儲能電站設計技術標準體系建設,主持或參與擬定國際標準、國標、行標、團標16項,獲授權發(fā)明專利等34 項。
他帶領團隊,研制出中國首個移動式大容量全場景高壓級聯(lián)電池儲能站,2023年1月成功在河北保定投入商業(yè)運行,有效解決了電池儲能站應用場景固定受限的難題。
2023年11月16日,陳滿在南方周末科創(chuàng)大會上演講
在中國做新型儲能研究,不僅要懂技術,懂政策,還要懂市場。在新型儲能技術從商業(yè)化初期向市場化發(fā)展的轉變過程中,在中國這個應用場景中,從充電站、家庭儲能到移動儲能,他持續(xù)思考和探索新型儲能發(fā)展的新方向,探索電化學儲能技術經(jīng)濟性和商業(yè)模式。2023年11月6日,在第三屆南方周末科創(chuàng)大會上,陳滿獲評年度科創(chuàng)力人物。
以下是南方周末對陳滿的訪談:
從抽水蓄能到新型儲能
南方周末:你當初是怎么進入儲能行業(yè)的?
陳滿:我1996年大學畢業(yè)的時候,不再是國家分配,而是雙向選擇,我非常幸運到了廣州蓄能水電廠工作。
當時考慮到電力在國內非常重要,而且那時電力比較緊缺,機緣巧合了解到廣州蓄能水電廠正在建設,這是國內第一個大型抽水蓄能電站,抽水蓄能電站技術的先進性對我也很有吸引力。
南方周末:那你大學是什么專業(yè)?
陳滿:我大學是學自動化的,適應面廣,去哪兒都可以。
南方周末:你當時在廣州蓄能水電廠主要做些什么?
陳滿:當時抽水蓄能設備剛從國外引進,自動化程度很高,有很多控制方面的技能需要了解、掌握。自動化部門人員有點像“急診醫(yī)生”,如果電站運行有什么問題,就要及時診斷,我們找到問題之后再交給其他專業(yè)部門的人來處理。
抽水蓄能設備系統(tǒng)很復雜,涉及自動化、機械、電氣專業(yè),以及發(fā)電機、水輪機、閘門、球閥、冷卻等多個系統(tǒng)。剛開始,抽水蓄能設備還沒有完全國產(chǎn)化,工作中接觸到國外先進的控制技術。我潛心鉆研,把整個控制流程搞清楚,以便從控制邏輯找出相關的技術問題。從最基層的自動化設備維護,到帶領團隊做設備改造,比如邏輯的修改和完善,將不可靠的繼電器控制全部換成PLC控制等,這些改造提高了電廠設備運轉的穩(wěn)定性。
南方周末:后來如何進入研究院?
陳滿:2006年南方電網(wǎng)調峰調頻公司(注:南網(wǎng)儲能公司前身)成立,將抽水蓄能公司合并進來,2009年我被抽調到南方電網(wǎng)調峰調頻公司旗下的檢修試驗公司。當時,公司正推行檢修集約化,成立了檢修試驗中心,定位包含儲能技術創(chuàng)新,我就加入了這個團隊。
智能電網(wǎng)概念出來后,南方電網(wǎng)公司認為有必要開展相關支撐技術研究。儲能技術就是智能電網(wǎng)的支撐技術,我們建設運行的抽水蓄能也是儲能,其他新型儲能也要加強研究。調峰調頻公司接到這個研究任務,交給了我們團隊。
我比較幸運接觸到了這個技術,剛接觸到電化學儲能技術的時候,覺得電池也能發(fā)電是一件很神奇的事情,未來應該很有發(fā)展前景。
要做原創(chuàng)、前沿技術的探索研究
南方周末:2009年至今,儲能行業(yè)經(jīng)歷了非常大的變化,研究院現(xiàn)在的主要研究方向是怎樣?
陳滿:研究院從業(yè)務方向可以分為三個板塊:化學儲能、物理儲能和數(shù)據(jù)資產(chǎn)。前面兩項很好理解,數(shù)據(jù)資產(chǎn)是針對儲能設備的數(shù)據(jù)分析、狀態(tài)診斷及預警等技術。儲能數(shù)據(jù)非常豐富,可以用來分析電池的健康狀況、預測電池的使用壽命等。這些數(shù)據(jù)非常寶貴,大家也越來越意識到數(shù)據(jù)的重要性。
南方周末:數(shù)據(jù)資產(chǎn)團隊是什么時候組建的?
陳滿:2017年,公司從檢修試驗中心獨立出來一個技術中心機構,其中就設置了數(shù)據(jù)資產(chǎn)這個專業(yè)崗位。對于儲能數(shù)據(jù)的研究其實始于寶清儲電站,我在2012年就意識到了電池健康狀態(tài)監(jiān)測的重要性,要對數(shù)據(jù)進行研究。
最初我們針對電池健康狀態(tài)、運維等提出需求,然后推動相關研究的深化。當時這個還非常“冷門”,也只有我們在做,比較有前瞻性。
與此同時,我們還會和外部高校合作。我們堅持需求驅動,提出相關的研究方向,提供數(shù)據(jù)、算法、模型,和高校一起做相關研究。
南方周末:你們主要研究哪些?
陳滿:我們在新型儲能的應用研究方面,或者說集成應用方面,做了很多工作。這里面既包括電化學儲能,也包括物理儲能。
新型儲能相比抽水蓄能有很大的不同,后者已經(jīng)很成熟了,除了大型變速抽水蓄能機組,其他領域已基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化。當前,我們正在研究首臺(套)國產(chǎn)化大型變速抽水蓄能機組。而關于新型儲能,盡管中國走在世界的最前面,還有很多領域需要探索,還有很多原創(chuàng)技術、前沿技術需要研究。
南方周末:哪些研究讓你印象深刻?
陳滿:在近三個“五年規(guī)劃”中,我們持續(xù)做了一些國家級項目。
在“十二五”期間,我們建設了深圳寶清儲能站,對多種新型儲能技術路線做了研究,實現(xiàn)“零”的突破。依托寶清儲能站,2012年,我們申報了國家863項目,其中比較亮眼的是系統(tǒng)拓撲,一種新型的高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng),借鑒了電力系統(tǒng)無功補償SVG裝置拓撲,在技術路線上做改進,這個屬于世界首創(chuàng)。
“十三五”期間,我們在電池儲能方面做了動力電池梯次利用的專項研究。這個研究開始于2017年,主要圍繞動力電池的經(jīng)濟性、安全性等關鍵要素展開研究,并尋求商業(yè)模式的創(chuàng)新,解決退役電池再利用的技術問題。
“十四五”期間,我們申報了電池儲能全壽命周期安全技術研究項目。電池儲能的安全問題備受重視,我們利用這個項目,從電池本體的安全、預警、滅火以及整個系統(tǒng)的主被動安全集成層面出發(fā),全方位研究提高電池儲能全壽命安全水平,明年就可以結題。
最大的挑戰(zhàn)是人才
陳滿:我覺得還是從需求出發(fā)。最早我們做寶清電站的時候,會思考建成之后用到哪里去,怎樣才能發(fā)展起來,能更安全地運行下去。剛投產(chǎn)的時候,電池占重資產(chǎn)的比例達到60%,對我們來說,怎么才能讓資產(chǎn)保值增值就是非常重要的問題,因為電池性能衰減和安全問題突出。
我們站在用戶的角度,倒過來做研究,怎樣來約束業(yè)態(tài),怎么讓行業(yè)有序運行起來。于是我們就把研究成果和認知形成標準和規(guī)范。例如,我們原來用的采購規(guī)范逐漸就成為了行業(yè)性標準。又例如,深圳寶清儲能站建成之后,我們就圍繞電站的行業(yè)特點,從基礎、設備、運維等方面細分領域,把標準體系建立起來,指導我們形成標準。
南方周末:你們從什么時候開始參與儲能技術標準制定?
陳滿:我們最早在2012年開始制定電化學儲能電站設計標準,當時電化學儲能電站因火災風險備受爭論,但也沒很好的解決辦法,標準不好定。那時候儲能電站很少,建設成本也很高,我們也還在做試點項目。探索期間我們也不敢把標準定太嚴,否則行業(yè)可能就發(fā)展不起來了。2018年開始,儲能行業(yè)發(fā)展很快,我們便著手修訂標準。2019年起,我們進行了很多現(xiàn)場和文獻調查研究,做了很多試驗?,F(xiàn)在(新版標準)已經(jīng)完成審查,正在辦理報批發(fā)布手續(xù)。
南方周末:你們內部怎么激發(fā)大家創(chuàng)新?
陳滿:有常規(guī)的績效激勵、董事長獎勵激勵、外部合作項目收益激勵、科研攻關回報等等,個人可以有一定比例的分成。雖然還比較少,機制還不算成熟,但是已經(jīng)在往這個方向推動。
南方周末:在國企做研究有哪些優(yōu)勢?
陳滿:站得更高,看得也更遠。企業(yè)在推進工作時不僅僅考慮經(jīng)濟性,也會有更長遠的發(fā)展視野。比如,不少研究確確實實會引發(fā)一種產(chǎn)業(yè)生態(tài),對行業(yè)的發(fā)展起到促進作用,會有很多0到1、1到多的突破。
像我們在做寶清儲能站的時候,立項資金1.84億元,直接帶動28家單位參與進來,間接帶動不少企業(yè)在儲能子領域的發(fā)展。比如,比亞迪,在同我們合作項目的基礎上繼續(xù)優(yōu)化電池設計,又比如,智光電氣、海博思創(chuàng)等公司通過項目得到業(yè)務鍛煉,為后續(xù)大力發(fā)展儲能業(yè)務打下基礎。
所有新事物,如果沒有應用,成熟度就得不到提升,“最后一公里”也無法打通。這也讓我認識到,需求驅動非常重要。
南方周末:你從什么時候開始意識到,應用場景很重要?
陳滿:從寶清儲能站投入運行就感受到了。儲能電站到底要怎么用,用到哪里比較合適,我們必須得回答這個問題。
我當時就想,它可以放在變電站里,配合延遲升級改造。因為部分工業(yè)發(fā)達的地區(qū)用電需求很大,變電站已經(jīng)滿負荷了,升級改造要投入一大筆錢,但如果把儲能接入進去,相當于把負載率降低,可以延緩升級改造。
2012年,受到石景山熱電廠儲能調頻試點應用的啟發(fā),我隱隱感覺到調頻也是新型儲能比較好的發(fā)展方向,后來實踐也證明確實如此。
一個行業(yè),從產(chǎn)生到成熟有一個過程,其間會有很多問題,全社會可以一起來完善。
南方周末:2009年進入儲能研究至今,對你的最大挑戰(zhàn)是什么?
陳滿:最大的挑戰(zhàn)還是人才的缺乏。
國家發(fā)改委在2019年就推動高校建設儲能學科,現(xiàn)在很多高校都有開設。不過,我們招人不局限于儲能學科,其他如電力電子專業(yè)也需要,但他們可選擇的行業(yè)也多,招到合適、急需的專業(yè)人才比較難,競爭比較大。
招人的工作,我一直高度重視、親自參與。我們想要招募某一領域的優(yōu)秀人才非常不容易,要去跟其他科技型企業(yè)搶人,有時候“搶”不過他們?,F(xiàn)在,我們一方面抓人才引進,一方面抓自我培養(yǎng),人才的高地優(yōu)勢正在逐步凸顯。
原標題:南網(wǎng)儲能陳滿:需求驅動儲能技術發(fā)展