近日,由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會聯(lián)合江蘇省電機工程學會、國網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學研究院、國網(wǎng)四川綜合能源服務有限公司、國網(wǎng)浙江綜合能源服務有限公司、中國能源建設(shè)集團江蘇省電力設(shè)計院有限公司、中國科學院電工研究所儲能技術(shù)組等單位共同主辦的“第五屆全國電網(wǎng)側(cè)暨用戶側(cè)儲能技術(shù)應用高層研討會”在江蘇南通文峰酒店召開。
在本次會議上,福建星云電子股份有限公司總裁助理劉震分享了主題報告《城市分布式能源助力新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展》。現(xiàn)在,小編經(jīng)過授權(quán),將演講內(nèi)容整理如下:
劉震:各位專家、各位嘉賓,大家下午好!
我來自福建星云電子,我叫劉震。我給大家分享一下城市分布式儲能助力新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我的報告分為以下幾個部分:
一,介紹一下市場的情況,可能上午有很多專家也做了介紹。去年整個全球的電化學儲能應該說累計規(guī)模首次超過了十個GW的大關(guān),這里面大部分是鋰離子電池。國內(nèi)來說,去年應該說首次突破了GW的大關(guān),這也是一個比較重要的節(jié)點。
我們在“十四五”期間,包括雙碳目標的確定,后面大家對儲能前景應該說抱有非常大的熱情,這個毫無疑問。作為分布式儲能來說,基本上現(xiàn)在的儲能,我們還是說工商業(yè)居多,用戶側(cè)儲能至少在國內(nèi)來說還是比較少,這個也是跟我們國家電網(wǎng)的強大有關(guān)系。所以大家做的儲能基本上可能在海外的業(yè)務更多,海外市場化的程度會更高一些。
我們“十四五”規(guī)劃里提到,堅持集中式和分布式并舉,來促進國家新能源及儲能的發(fā)展。所以毋庸置疑分布式儲能日后將會有個比較大的發(fā)展。
城市的分布式儲能,應該說分為幾個部分。目前我們用電量的結(jié)構(gòu),實際上我們國家的用電量還在持續(xù)增長,包括剛才也有專家說居民整體用電量和人均的用電量,實際上跟發(fā)達國家比還有很大的空間。未來我國第三產(chǎn)業(yè)、居民用電占比預計將繼續(xù)提升,所以我們這塊的用電問題肯定還是要解決,無非我們是要用綠色的電。
作為工商業(yè)儲能和用戶儲能來說,在負荷方面會有很大的不一樣,尖峰負荷這個事情,剛才我們專家也講了,其實每天或者說多長時間,不是說所有都會有這種尖峰,但是我們做電網(wǎng)肯定得考慮這個負荷,所以說大家可以看到,有的省會有很大的負荷,還有部分可以看到用電負荷的增速,其實我們叫用電負荷的增速,實際上是要遠遠大于用電量的增速。也就是說尖峰越來越高,但實際上用電量并沒有多大,但尖峰會很高,這個實際上你要說完全建負荷的話,我覺得也是一種浪費。剛才國網(wǎng)的專家也說了,是不是可以通過儲能來解決這個問題。
還有一個最大的問題,新能源汽車增速很快,新能源汽車今年半年過去,已經(jīng)新增超過了一百萬輛。今年的銷售預測,也逐漸增加,現(xiàn)在新能源汽車保有量應該達到600萬輛。而充電樁,按我們原來規(guī)劃車樁比需為1:1,但現(xiàn)在可能只有3:1,所以說根據(jù)這個來說,充電基礎(chǔ)設(shè)施在一定程度上制約了新能源汽車的發(fā)展。問題帶來機遇,未來充電樁市場也很大。那這樣我們新能源汽車充電的問題,對我們電網(wǎng)來說,這個負擔也會非常之重,尤其在大城市會表現(xiàn)更加突出一些。這個我們?nèi)绾稳ソ鉀Q也是一個很大的問題。而且同時這么多新能源汽車,實際上也是一個移動能源的載體,也是一個儲能的裝置,如何把這些電有效利用,實際上也是分布式儲能一個重要的環(huán)節(jié),也是我們能源互聯(lián)網(wǎng)里面一個非常重要的節(jié)點。
所以說在城市中心區(qū),如何合理配建高功率充電站就具有重要意義。而且對于新能源汽車充電來說,按照最后的途徑,回到家以后會用慢充,目前是7千瓦,后面可能會用11千瓦,這種慢充來充。那到外面肯定要用快充來補電,因為大家還是想要跟燃油汽車去比,所以說最好能在幾分鐘,多一點十幾分鐘,甚至最多不能超過半個小時完成補電,現(xiàn)在我們講半個小時可以到80%。將來充電功率越來越大,因為電池現(xiàn)在越裝越多,原來可能裝十幾度電,現(xiàn)在裝三十度,六十度,現(xiàn)在基本上都是六十度電,昨天特斯拉又發(fā)布了新品,它就是六十度電。那還有更大的,像蔚來可能一百度電,甚至超過一百度電。
那這樣的話,你要對它進行一個快充,這樣的功率會非常之高,所以說蔚來走了一個路線叫換電,但是我們認為換電只是一個過渡的,或者說不好普及,只能在特定的場合或者物流,出租車可以做,新能源汽車類似于我們的消費品一樣,越來越個性化,你不可能要求它的底盤或者電池包完全是一樣的,所以你如果建很多換電站,同樣也有資源浪費的問題。所以將來肯定是會建這種高功率的充電站,那對我們電網(wǎng)的要求,容量的配置肯定是不夠的,城市中心區(qū)做擴容是擴不了的。這塊也要通過儲能裝置來解決這個問題。
小區(qū)也是一樣的,小區(qū)其實我們以前遇到過,他們經(jīng)常會有人說,我們之前生活改善的時候,家家開始裝空調(diào)的時候,那個時候的電網(wǎng)可能也遇到了目前這個問題,當時所有的電網(wǎng)也支撐不了每家都裝空調(diào)。但是當時電網(wǎng)很快把這個問題解決。我們?nèi)绻F(xiàn)在也要變成家家都能建一個直流樁的話,我估計怎么弄,現(xiàn)在電網(wǎng)也解決不了這個問題。所以目前小區(qū)肯定也是以慢充為主,它會配一些快充,同樣流量怎么利用的問題,這也涉及到后面能源怎么配置的問題。小區(qū)的有限車位如何分配充電樁,包括我們上海,原來你買了車可以去報樁,現(xiàn)在做樁的才能買車,現(xiàn)在很多有這樣的要求,包括有的小區(qū)物業(yè)還是。在我們新能源汽車推廣的初期,就是遇到這個問題,小區(qū)物業(yè)不給你裝,現(xiàn)在目前基本上都是給裝了,但還是有一些地方會不給你裝充電樁的問題,所以這也是一個問題。
剛才講能源互聯(lián)網(wǎng),其實5G也是一個用電大戶,5G用電量非常大,而且它的基站又非常之多,它也要分布在城市的各個角落,影響到我們城市整個用電的問題,這塊未來也是要通過儲能的方式,怎么來緩解。整個城市中心區(qū),它的電力容量有限,如何滿足這些要求,一個是新能源汽車這種保有量持續(xù)地增長,滲透率不斷地加大,滲透率10%也是一個節(jié)點,從全國來說現(xiàn)在已經(jīng)達到8.9%了,上海的話月度銷量已經(jīng)滲透率超過10%了,我們知道當年智能手機突破10%的時候,后面直線性增長,新能源汽車馬上達到這樣的爆發(fā)點了。
電池的容量越來越大,這是講我們整個車的續(xù)航里程越來越多,裝的電池容量也越來越大,充電倍率也是越來越大,現(xiàn)在15分鐘可以充滿,我們叫4C,現(xiàn)在6C都是可以做的,6C也是有的,相當于10分鐘可以充滿,我們一般來說,比如30%-80%,充50%的話,5分鐘就夠了,所以倍率肯定會放開,當然也是取決于現(xiàn)在電解決不了這個問題,大家要建這么大的充電站是個問題。所以說為什么特斯拉當時自己要建這種站,他自己去搞這個事情,他也是當時為了賣他的車,所以他們是這么走的路線。現(xiàn)在是120千瓦,160千瓦,馬上后面240千瓦,360千瓦的充電樁都會有。充電樁的高功率也是,新能源汽車每年的充電量越來越往上漲,包括5G基站這都是。
新基建建設(shè),實際上包括剛才這些,包括你的車,包括5G,包括所有的,因為你現(xiàn)在移動的東西,我們移動的東西越來越多,移動的東西基本上都要開始慢慢變成帶電池的,所以說對整個對電的需求越來越多。各種場景,包括通信系統(tǒng),商業(yè)園區(qū),工業(yè)廠房,社區(qū)住房,包括一些島嶼,現(xiàn)在有這種需求,島嶼也在做微電網(wǎng)的問題。所以這種分布式的儲能,是基礎(chǔ)設(shè)施里面可能也將變成一個非常重要的方案。
其實我們最想解決的是在城市分布式儲能,但是我們最想解決的是汽車問題,因為現(xiàn)在汽車的問題迫在眉睫了,我們實際上做光儲充檢這么一個智能電站,光儲充大家可能聽得非常之多,我們加了一個檢,因為剛才講安全的問題,還有講消費者對電池的一些顧慮的問題。所以說我們在充電樁,在電站里融入這樣的一項功能。你在充電的時候,我們對電池的系統(tǒng)做一定的檢測,會給你出一個健康度的報告。你的電池情況大概是個什么樣子,這也是我們一直在做的工作。
應用場景剛剛說,在工業(yè)園區(qū)也是可以用,在廠房,現(xiàn)在基本上員工很多也有電動車的問題,還有屋頂光伏,現(xiàn)在基本上廠區(qū)屋頂上也都是光伏,包括商業(yè)地產(chǎn),現(xiàn)在商業(yè)地產(chǎn)的屋頂基本上也都裝上光伏了,還有包括小區(qū),居民用電是有早高峰晚高峰的問題,而我們光伏實際上只是白天有,只是說在那個晚上,尤其現(xiàn)在如果開電動汽車了以后,其實回到家以后,你的電動汽車,有的是在充電,有的實際上沒開始充,夜里開始充。如果我們把新能源汽車的電,能不能放出來用,如果放出來供我們小區(qū)住宅用,這一部分的電實際上是可以利用的,到晚上用它的時候,再給電動汽車去充電。
這個是負荷的問題,可能我們固定所有的設(shè)施投資,是按照你的負荷來投,如果用儲能能解決的話,實際上能節(jié)約很大一部分投資。剛才講車載電池,向大容量發(fā)展。剛才講儲能的時候,盡量不并聯(lián),實際上也有這個問題,我們在電動汽車里,現(xiàn)在做的電池也是越來越多,盡量不并聯(lián)。除了特斯拉還在用小小的電池,只是說把小小的電池再擴大,因為對我們可靠性來講,最早特斯拉方案,傳到國內(nèi)的時候,我們國內(nèi)都持否定態(tài)度的。因為我們當時就認為18650那個小電池,一個車上要裝七八千顆,要管理這么多電池,對于我們來說完全不可靠,只是他們的BMS做得好,當時我們國內(nèi)電池的工藝和控制水平還達不到。后面我們迅速用大電池,越來越大,當然這是取決于電池整個技術(shù)的進步。容量肯定是朝大方面發(fā)展,包括能量密度也是往上提升,所以我們充電樁的功率也是越來越大。
比如說同樣120千瓦10個,可能要用到1.6個兆瓦的箱變,那我們用了儲能,可能就能減少擴容的壓力,所以說這是我們做儲能電站的價格所在。另外一個檢測的問題,對動力電池系統(tǒng)在充電的時候,我們可以進行一定的檢測,包括老化曲線,包括SOC的東西,包括精度準還是不準,所以能給一個初步的評估報告,你的電池大概是不是健康的,這也是一項功能。包括我們現(xiàn)在新能源汽車的年檢標準是很難出來,這個標準是很難做,因為這個影響太大。如果年檢完了以后出來又有問題,那這個責任是誰的,所以這個標準不好定。因為新能源汽車的安全,它又不是特別直觀,不像我們?nèi)z驗剎車,很直觀地表現(xiàn)出來,新能源汽車的電池它總是隱性的,表現(xiàn)出來的指標參數(shù)有那么幾個,電壓電流溫度,所以很難直接地相關(guān),只有絕緣的是可以測,涉及到比較多的問題。
現(xiàn)在強調(diào)的是我們對它的整個數(shù)據(jù)進行管理,包括歷史數(shù)據(jù),包括充電數(shù)據(jù)進行管理,管理以后可能從數(shù)據(jù)中能發(fā)現(xiàn)問題,提前讓他去預警。包括大數(shù)據(jù)的分析,充電的平臺起著越來越重要的作用。
從投資回報率上來說,我們加了檢測以后,實際上將來可以收取一筆檢測的費用,其實檢測費用可能不一定很高,但是它是常態(tài)化的需求。你有了儲能以后,你可以針對儲能做商業(yè)化模式的創(chuàng)新也好,或者開發(fā)也好,實際上對投資也是有好處。
還有就是V2G的問題,V2G現(xiàn)在在試點,如果有了V2G以后,實際上你的車電量很滿,實際上你可以把電放出來,給別的車充電,這樣你還可以有一筆收益。前兩天刷抖音,有一個人說充電樁共享幾年掙了幾萬塊錢,已經(jīng)開始有這樣的場景了,它是共享充電車位,共享充電樁。實際上家里的充電樁都是可以共享的,比如說你有車,你裝了一個充電樁,旁邊其實別人也有電動車,但是沒裝充電樁,他可以到你這來充,這也是資源共享、有效利用的一種方式。V2G將來你真正形成上億輛車的時候,V2G就會顯得特別重要,但是對于我們電網(wǎng)的管理來說,就會變得特別復雜。
下面給各位看下我們現(xiàn)實案例。這個是我們福州建了一個綜合的光儲充檢的示范站,這里面有光伏、儲能、充電、在線檢測,V2G也有,另外還融入了蔚來的換電站,所以這個站是一個綜合性的,把基本上目前能做的都在這里做示范。光儲充檢這樣一個拓撲的話,實際上它可以滿足很多的場景。后面詳細的就不多介紹了,剛才講了一個家用充電樁的問題,實際上也是一種場景,包括還可以通過它來創(chuàng)造一定的收益。還有就是剛剛講數(shù)據(jù)會越來越重要,儲能是一方面,實際上還有一個數(shù)字經(jīng)濟的概念在里面,因為我們新能源汽車越來越多,對汽車進行充電的時候,所有的數(shù)據(jù)都要進行管理和分析,這對于行業(yè)也好、企業(yè)也好都具有重要意義。
安全這塊,其實講了很多,不展開講了,安全其實想提的就是說,儲能系統(tǒng)的安全,一定是一個系統(tǒng)概念,應該說我們所有的人都有責任,從電池材料開始,包括電池的設(shè)計,模組的設(shè)計,PACK的設(shè)計,包括我們后面做儲能系統(tǒng)的整個的設(shè)計,BMS、EMS,會有很多模式,所以說它完全是個非常系統(tǒng)的工程。我們可能也要在數(shù)字化方面,在云平臺方面,這種管控也會顯得越來越重要。剛才講了,以前可能大家都是各做各,現(xiàn)在作為系統(tǒng)集成上的責任可能越來越大,還有如何大家協(xié)同來做安全的問題,可能就要協(xié)同考慮,這個事比較重要。
給各位介紹下我們公司,星云股份原來是一家做電池檢測設(shè)備的企業(yè),包括鋰電池檢測設(shè)備、智能制造生產(chǎn)線,現(xiàn)在我們也轉(zhuǎn)型做充電樁、儲能PCS設(shè)備。但儲能系統(tǒng)集成業(yè)務這塊,是我們的合資公司時代星云在做集成。以上,謝謝大家!
原標題:星云電子劉震:城市分布式能源助力新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展