5月19日至21日，“第八屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)”在深圳隆重召開， 來自中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、加拿大、西班牙、日本、韓國(guó)、澳大利亞等國(guó)和地區(qū)1500余位政府機(jī)構(gòu)、科研院所、行業(yè)組織、電力公司、新能源項(xiàng)目單位、系統(tǒng)集成商等代表出席本次大會(huì)。

江蘇威凡儲(chǔ)能技術(shù)研究院有限公司首席副總吳俊勇教授，發(fā)表了題為“面向儲(chǔ)能電站的大功率儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新與示范應(yīng)用”的精彩演講。

演講內(nèi)容如下：

吳俊勇：

我想從幾個(gè)方向匯報(bào)：儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)背景、大功率儲(chǔ)能變流器技術(shù)優(yōu)勢(shì)、示范工程、公司簡(jiǎn)介和系列產(chǎn)品，最后是一個(gè)總結(jié)。

這兩天很多專家對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的背景做了很多的介紹，我就簡(jiǎn)單講講。

這是一個(gè)政策背景，從2017年開始到2018年過了都非常重視儲(chǔ)能，成為了一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，在十三五期間各種儲(chǔ)能開始商業(yè)化的初期的應(yīng)用，在十四五期間要得到廣泛的應(yīng)用，并且形成規(guī)模化的發(fā)展。中關(guān)村儲(chǔ)能聯(lián)盟進(jìn)行了一些統(tǒng)計(jì)，對(duì)德國(guó)、美國(guó)、中國(guó)等7個(gè)國(guó)家2016年新增的電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)的規(guī)模進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，占到了市場(chǎng)的97%，幾乎是占了全世界所有的市場(chǎng)規(guī)模，而且裝機(jī)容量，預(yù)測(cè)2020年達(dá)到14GW，亞太地區(qū)是發(fā)展電化學(xué)儲(chǔ)能最大的地區(qū)，現(xiàn)在主要的供應(yīng)商包括LG、ABB和三星電子都有布局。目前我們國(guó)家裝機(jī)容量最高的是鋰離子電池，主要應(yīng)用在可再生能源并網(wǎng)發(fā)電、微網(wǎng)等領(lǐng)域，年投資規(guī)模達(dá)到280到460億。根據(jù)2016年的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)報(bào)告預(yù)測(cè)，現(xiàn)在處于一個(gè)示范應(yīng)用階段，到2030年將會(huì)達(dá)到一個(gè)普及的情況。

儲(chǔ)能方式有很多，有物理儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能，其中電化學(xué)儲(chǔ)能規(guī)模是最大的，也是主要攻關(guān)的方向。在儲(chǔ)能里面有兩類，一類是能量型儲(chǔ)能，一類是功率型儲(chǔ)能，能量型儲(chǔ)能能量密度比較高，主要應(yīng)用移峰填谷。功率型新能源主要用于系統(tǒng)調(diào)頻。這些方面前面大家都有介紹，我就簡(jiǎn)單講講。

下面講講大功率變流儲(chǔ)能的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在的儲(chǔ)能分類有分布式的，也有集中式的。由于電力電子器件的性能限制，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，單臺(tái)儲(chǔ)能裝置功率不超過500KW。以張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程來講，它是23MW/95MWh的，用了46臺(tái)PCS。用分布式的儲(chǔ)能系統(tǒng)解決大容量的儲(chǔ)能問題，這個(gè)思路是有問題的，它占地面積大，控制復(fù)雜、協(xié)調(diào)困難，輸出電壓低，通過多級(jí)變壓器來做，無功損耗大，效率低。多機(jī)并聯(lián)還存在一個(gè)強(qiáng)迫諧振的危險(xiǎn)。在電力電子密度非常高的應(yīng)用系統(tǒng)里面，它們的頻率都是一樣的，如果在數(shù)量達(dá)到了一定的情況以后，和系統(tǒng)的短路容量比較弱的情況下，可能會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)的強(qiáng)迫諧振，造成系統(tǒng)的諧振停機(jī)，這是大功率、大容量?jī)?chǔ)能的瓶頸。

我們從2013年開始就在研究一種新型的鏈?zhǔn)降慕Y(jié)構(gòu)，我們和智光是有一定區(qū)別的，我們?cè)谥绷鱾?cè)采用了隔離變壓器進(jìn)行隔離，把電池和PCS隔離開來，電池是1000V以下，600到850V的低壓直流，直接接入系統(tǒng)是7KV到35KV，省去了多臺(tái)并網(wǎng)變壓器，進(jìn)一步降低裝置成本。采用鏈?zhǔn)降腄C/AC的變換器，實(shí)現(xiàn)高壓直掛隔離型的大功率儲(chǔ)能變流器，它實(shí)現(xiàn)了集中式大功率儲(chǔ)能，徹底突破技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)大容量變流器高壓直掛，而且它能夠多電平輸出，PQ解耦控制，改善電能質(zhì)量。通過多個(gè)H橋的級(jí)聯(lián)，可以使裝置直接進(jìn)入高壓電網(wǎng)，省去了多臺(tái)并網(wǎng)變壓器，我雖然多了一個(gè)變頻的環(huán)節(jié)，但是我的成本能做到和現(xiàn)在500KW的變頻器至少和它打平。還有一個(gè)是隔離型全橋DC/DC使電池和高壓側(cè)完全隔離，確保了電池的絕對(duì)安全。還有一個(gè)是這個(gè)裝置能實(shí)現(xiàn)集中控制，整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)范圍非常大，響應(yīng)速度能夠達(dá)到毫秒級(jí)。整個(gè)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，有功無功都可以獨(dú)立調(diào)整，可以一機(jī)兩用，可以用于有功調(diào)整，也可以用于無功調(diào)整。

這是我們開發(fā)的第二代產(chǎn)品，專門面向單臺(tái)容量5兆瓦的變流器，它的所有控制系統(tǒng)我們?nèi)繐Q了，去年10月已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室并網(wǎng)成功，研發(fā)了新的儲(chǔ)能變流器的模塊，擴(kuò)展性強(qiáng)，高集成度的裝置，實(shí)現(xiàn)了大容量?jī)?chǔ)能變流器的模塊化、高繼承化。

我們也在做高壓直掛非隔離型儲(chǔ)能，現(xiàn)在我們做的樣機(jī)是直掛35KV，可以直接參與系統(tǒng)的調(diào)頻。這種集中式和分布式的比較，集中式的沒有升壓變壓器，效率比較高，成本相對(duì)比較低，而且它的集中控制，控制難度比較小，它既可以做儲(chǔ)能系統(tǒng)，也可以做無功補(bǔ)償，占地面積中等，響應(yīng)速度也比較快。

我們這樣一個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)有了示范工程。我們和京能集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)，給他們開發(fā)了1MW的儲(chǔ)能變流器，這是在京能集團(tuán)的延慶八達(dá)嶺30WM光伏電站投入使用的，2016年9月份通過了工業(yè)驗(yàn)收，如果有興趣的可以去那里參觀，我可以幫你們聯(lián)系。這是跟系統(tǒng)直接并聯(lián)運(yùn)行的，掛入了35KV的系統(tǒng)，這是第一臺(tái)，功率是1MW，容量是1MWH，單鏈采用9鏈的方式，這是國(guó)內(nèi)首臺(tái)隔離型的高壓直掛的技術(shù)路線，并且正式投入的兆瓦級(jí)的儲(chǔ)能變流器，它使單臺(tái)的儲(chǔ)能變流器的容量達(dá)到兆瓦級(jí)和數(shù)十兆瓦級(jí)，成為未來大功率容量?jī)?chǔ)能電站的首選技術(shù)，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。(見PPT)左邊這個(gè)圖是我們打開之后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，右邊是變流器加上電池的現(xiàn)場(chǎng)照片。

2017年4月份我們也請(qǐng)電科院的周孝信院士、湯廣福院士給我們做了成果鑒定，我們這種兆瓦級(jí)大容量統(tǒng)一功率調(diào)節(jié)裝置填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，為大規(guī)模儲(chǔ)能電站和能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供了有效的解決方案，整體水平處于國(guó)際先進(jìn)水平，其中SOC均衡控制技術(shù)達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)水平。我們這方面也有專利技術(shù)，也有他們的鑒定意見證書。

下面介紹一下我們公司。我們經(jīng)過技術(shù)轉(zhuǎn)移成立了威凡儲(chǔ)能技術(shù)公司，這個(gè)公司主要是在威凡高科的基礎(chǔ)上，專注于研究?jī)?chǔ)能產(chǎn)品及其系統(tǒng)的集成，我們主營(yíng)從低壓到高壓、從能量型到功率型的各種儲(chǔ)能系統(tǒng)，單機(jī)容量從1MW到10WM，適應(yīng)各種場(chǎng)景的儲(chǔ)能變流器產(chǎn)品，包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、系統(tǒng)集成、售后和咨詢服務(wù)。我們這個(gè)企業(yè)是中國(guó)電源學(xué)會(huì)電能質(zhì)量專業(yè)委員會(huì)委員單位，設(shè)有院士工作站、博士后工作站、屬于江蘇省高新技術(shù)系統(tǒng)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)206項(xiàng)，我們也獲得了3C產(chǎn)品的認(rèn)證，包括國(guó)際質(zhì)量管理體系的認(rèn)證。

我們的應(yīng)用領(lǐng)域有幾個(gè)方面，我們目標(biāo)市場(chǎng)是光伏和可再生能源的并網(wǎng)，還有電力系統(tǒng)調(diào)頻輔助服務(wù)、電動(dòng)汽車相關(guān)應(yīng)用、需求側(cè)管理和微電網(wǎng)。典型的客戶，大型風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站、大型發(fā)電企業(yè)、國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)，大型汽車充換電站業(yè)主、大型用電企業(yè)、售電公司。我們的風(fēng)電、光伏裝機(jī)早就是世界第一了，但是我們的棄風(fēng)、棄光、棄水也是世界第一，所以儲(chǔ)能的意義和責(zé)任就在這里，我們要更多的利用清潔能源，雖然光伏、風(fēng)電是清潔能源，但是棄電非常大，所以我們必須要加儲(chǔ)能。現(xiàn)在風(fēng)電、光伏都是野馬，能力很大，桀驁不馴，我們加上儲(chǔ)能，就是給它加上一個(gè)鞍，讓它能為我們所用，裝上儲(chǔ)能，就可以顯著降低棄風(fēng)、棄光，提高經(jīng)濟(jì)效益。截止2017年底，中國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到6.5億千瓦，若按裝機(jī)容量的10%配套儲(chǔ)能裝置，按照1瓦5毛錢算變流器，光這個(gè)變流器的市場(chǎng)就有300多億。而風(fēng)電、光伏可再生能源的并網(wǎng)應(yīng)用，只是儲(chǔ)能的一個(gè)應(yīng)用而已，包括調(diào)頻、調(diào)非、需求側(cè)響應(yīng)與微電網(wǎng)，電動(dòng)汽車充換電站等等，這又是幾百億的市場(chǎng)，所以未來商機(jī)無限，今天這么多人在這里，大家也是看到了這個(gè)商機(jī)。

我們的產(chǎn)品定位，核心技術(shù)是5兆瓦以上高壓直掛鏈?zhǔn)礁綦x和非隔離的儲(chǔ)能變流器，它可以和不同類型的儲(chǔ)能電池進(jìn)行配套，構(gòu)造典型的應(yīng)用場(chǎng)景的功率型和能量型的配套技術(shù)，目的是以核心技術(shù)為依托，瞄準(zhǔn)各種典型儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景，生產(chǎn)從低壓到高壓、從單臺(tái)容量0.5MW到10MW、從能量型到功率型的系列變流器產(chǎn)品，形成大型儲(chǔ)能系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成能力。功率型儲(chǔ)能系統(tǒng)是用于點(diǎn)了市場(chǎng)的調(diào)頻、調(diào)峰等輔助服務(wù)、可再生能源電廠并網(wǎng)、后備電源等等方面，它是超級(jí)電容、鋰離子電容、鋰電池加上功率型儲(chǔ)能變流器(非隔離式)組成。能量型儲(chǔ)能系統(tǒng)是由鋰電池、鉛炭電池電池、全釩液流電池加能量型儲(chǔ)能變流器(隔離式)組成，可用于移峰填谷、減少棄風(fēng)、棄光、用戶側(cè)需求響應(yīng)等。還有動(dòng)力電池的梯次化利用，可以變廢為寶，延長(zhǎng)動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)鏈。

我們的產(chǎn)品線有三條，一是高壓直掛非隔離的，直掛35千伏5兆瓦，最大效率可以做到98%，可靠性方面，因?yàn)轶w積比較大，我們要讓它達(dá)到99.9%。隔離型，我們現(xiàn)在正在研究單臺(tái)容量10兆瓦的，如果有10兆瓦了，我就是世界第一的，能夠把電站容量做到最大，最大小能做到96%，因?yàn)槲矣懈邏焊綦x變頻器。針對(duì)一些應(yīng)用的場(chǎng)景，功率型的電池配備的是調(diào)峰、需求響應(yīng)。如果是能量電池就是各種移峰填谷和梯次利用。并且我們也生產(chǎn)500千伏以下的應(yīng)用，它支持6臺(tái)以內(nèi)并聯(lián)運(yùn)行，它在微電網(wǎng)、移動(dòng)式等等方面進(jìn)行應(yīng)用。

我們企業(yè)秉承厚德載物的理念，牢記始于客戶需求、終于客戶滿意的服務(wù)理念，為客戶專業(yè)提供全系列儲(chǔ)能變流器產(chǎn)品及系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、系統(tǒng)集成、售后和咨詢服務(wù)，矢志打造具有國(guó)際領(lǐng)先水平5兆瓦級(jí)以上的直掛大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)，以總前沿的技術(shù)、最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和最周到的服務(wù)回饋用戶，為儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展和社會(huì)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)價(jià)值。