助推綜合能源產融協同發展，完善綜合能源產業鏈合作、實現綜合能源產業騰飛，推動綜合能源產業創新發展。國網電子商務有限公司（國網雄安金融科技集團）、國網江蘇省電力有限公司聯合北極星電力網于2019年4月18日在無錫召開中國綜合能源服務產業創新發展大會。深圳市科陸電子科技股份有限公司副總工劉佳璐作題為《電化學儲能在綜合能源中應用》的演講。儲能實際上是智能電網當中一個非常重要的環節，電化學儲能目前主要應用是總結為六個方向。

“以下為會議實錄：”

電化學儲能在綜合能源中應用

劉佳璐 深圳市科陸電子科技股份有限公司副總工

尊敬的各位來賓，上午好！非常感謝國網電商公司，江蘇省電力公司和北極星網給我匯報的機會，下面我給大家分享一下科陸公司這些年在綜合能源服務和能源互聯網方面的應用經驗。

我的報告主要包括四個部分：

第一，能源互聯網和泛在電力物聯網的理解；

第二，儲能在泛在電力物聯網當中的應用價值；

第三，科陸關于儲能方面最新工作進展；

第四，儲能案例分享。

今年年初大家可能都非常關注的話題，今年國網公司提出了“三型兩網”的建設，主要包含平臺型、共享型、樞紐型，“兩個網”泛在電力物聯網和堅強智能電網，共同打造國網公司一流能源互聯網企業。

實際上說到能源互聯網這個話題，我以前在國家電網公司工作過，應該說2013年就已經有了能源互聯網概念在國網系統當中已經提出來，大家開始做了一些相應的研究。到2015年、2016年、2017年的時候，國家也出臺了一些相應的關于能源互聯網的政策，能源局也支撐了相關的示范工程。

但是這次國家電網公司建的能源互聯網企業和前面既有區別，又有關聯的，后面稍微講一下，當前國家電網公司隨著2015年的電改以來，實際上面臨相應的大環境背景，一方面隨著降價的壓力，以及售價放開對電網公司下一步盈利產生了巨大的壓力。另一方面現在當前電網目前已經建到了全球最為堅強的電網系統，那么大量的電網資產也需要實現更高效的利用。

另一方面當前互聯網的經濟下，電網公司實際上在前些年是沒有把互聯經濟充分的應用到電網當中來，這是我當中的理解主要包含這三個層面的原因。所以說下一步開展泛在電力物聯網和堅強智能電網相結合的能源互聯網建設。最終包含了幾個主要任務，包含了新能源消納、電網的安全運行，以及高效、可靠、多能互補和實現多種用能方式的高效協同利用。

這張圖我借用了國家電網公司互聯網部的一張圖，這張圖實際上就說明了這個關系，實際上能源互聯網包含了放在電力物聯網，泛在電力物聯網包含了四個層面，平臺層、應用層、感知層和網絡層，與源、網、荷、儲的堅強智能電網深度融合。

我以前也提過，堅強智能電網這個概念國網公司雖然提了10年多了，但是現在講的堅強智能電網和前面也是略有差距的。從2009年開始搞的堅強智能電網更多的是強調特高壓骨干網架為核心的多級電網協調發展，滿足電網安全可靠的需求。現在更多強調的是源、網、荷、儲這四個概念，能夠實現源、網、荷、儲高效協同，更多是提高電網運營效率，實現節能降損，更多是往這個方面強調。

開展“三型兩網”的主要目的是支持能源互聯網的業務發展，前面專家已經講過了，我個人覺得更多能夠實現一些相關的增值盈利的傳統業務以外的業務。不光是電網本身的運營，更多的也是對于相關的涉及能源類綜合能源服務，包含能源服務類的，包括新能源這方面相關電動汽車充電的增值業務，能夠實現盈利。國網公司做綜合能源服務已經有1年多，不到兩年的時間，目前工作也在快速生長當中，可以說各個省綜合能源服務公司。

能源互聯網和傳統的信息互聯網之間實際上既有聯系又有區別的，雖然也叫互聯網，因為畢竟有能源的概念在里面。能源互聯網這里面的能源實際上是和信息有一個不同，能源是可以溯源的，能源包括了能源流、信息流和業務流，能源流跟信息流不同就是信息流是溯源的，但是能源流是送到網上以后是無法溯源的。

另一方面，能源和信息還有一個本質區別，信息相對來說它的復制和存儲比能源要容易很多。那么能源是無法隨意復制的，信息可以在低成本或者無成本進行大量的復制。而能源是無法進行復制的，能源一旦有以后，東西是符合相應的能源守恒規律一樣，同產生到用完中間是無法進行無限制復制的。

信息流的流動限制相對較少，對于能源流來說，他是需要一個相應的網價來承載這個能源流。能源流的多少跟各方面是要滿足基爾霍夫定律，流入這個節點的能量和流出這個節點能量是相同的，流入節點的電流和流出節點的電流是相同的。

這是當前的電網公司所面臨的情況，電網公司要在開放泛在電力物聯網這個階段，實際上面臨一個巨大的挑戰，現在電網公司所接受的管理信息量，控制的信息點數比前幾年是幾何的增長。前不久在一個調研當中我們獲得到的信息，在2000年前后的時候一個省公司主要信息系統實際上就是調度系統，調度系統控制的點數也就是幾千個點數，不到1萬個點數。

現在稍微發達城市的城區供電局，相當于縣一級的供電局，下面上傳上來的信息點數，多個信息平臺系統，信息量已經到上百個信量了。未來泛在電力物聯網建成以后信息量達到數百億的規模，我看過相關這方面的資料，包括做出的一些分析，未來幾年電網公司要上傳的信息量，要達到幾百億左右。

這是泛在電力物聯網的主要特征，實際上包含了信息的高效處理，實現全面的感知，包含萬物互聯和人機的交互。說的比較直白一點，就是包含電網當中各層次的設計之間的信息連通，包括人與設備的連通等等。

最后，實際上要支撐電網公司的增值業務和其他的新興業務為主，這里面提出了四點，就包括電網的經濟高效運營，包括提高電網的經濟效益等等。前幾個我們覺得這是電網公司最近一直在做的工作，后面培育發展戰略性的新興產業，這個是后面最核心的工作。

這是當前國網公司打造最大的泛在電力物聯網平臺，這是目前顯示的數量，包含已經有3.5億智能電表實現智能急超，還有4點幾億，基本上就是這個數量級，包括大于10億電力終端接入電網公司的平臺，隨著5G通信技術的發展，最重要打造最大的物聯網的生態圈。

下面介紹一下儲能在泛在電力物聯網當中的一些價值，儲能實際上是智能電網當中一個非常重要的環節，電化學儲能目前主要應用是總結為六個方向。其中，目前用的比較大的，大家對于發電企業已經聽說過的，火電廠的調頻功能，包括對電網當中也有這種的調頻功能，主要是解決電網短期的波動和振蕩。

另一個作用就是調峰，類似于像抽水蓄能電站的作用，解決分母之間的波動。同時，還有像虛擬電場的作用，實際上虛擬電場就是通過更多整合當前的調控技術和物聯網技術，把儲能參與到多種能源的整合和運行當中。還有解決一些在新能源發電技術的棄風、棄光，以及改善網價薄弱地區電質量和供電，以及作為備用電源，類似于要充當UPS的作用。

這個是關于火電廠聯合調頻的技術，等于是調頻技術在儲能調頻當中的應用，使用起來也是把電網調度指令預火電廠出力之間產生的偏差計算出來，然后給一套儲能系統發指令，給儲能的調頻控制系統發指令，來控制儲能系統的PCS變流器之間的輸出，讓這個儲能系統和火電機組實現這個聯合調頻。

那么單靠火電機組聯合調頻往往會產生幾分鐘滯后，這個滯后相應引起火電廠的考核罰款等等。通過這種方式可以用很少量的儲能來發揮很大的作用，因為這種儲能系統不需要配的時間很長，只需要配功率型的電池配半個小時作用，支撐幾分鐘就可以了。

再一個用戶側應用，這個可以說是在儲能當中最簡單，最直接的應用模式，實際上主要的獲利方式就是風火價差來套利，同時根據一些工業戶、商業戶削減電費或者變壓器的容量電費，可以把較多的變壓器降容。同時，也可以減少用戶側后備電源的投資，包括當前的數據等等，都用的這種方式比較多一些。

在電力市場當中的儲能來說，實際上不同的地方有不同的價值，因為儲能的電力和其他能源不同，電力的存儲有一定的順時的平衡性。那在不同的節點當中，存在一個往往越在負荷中心區域電力資源成本越高，而原理負荷中心的區域發電成本低。在儲能方面會產生一個方向性的堵塞，越往末端的用戶這邊，尤其是像城市中心的用戶當中，會出現一些局部的過負荷，這部分電力的實際電力成本是最高的。

在電網當中實際上價值目前已經有了一些應用，就像江蘇省公司在去年的鎮江儲能站，包括像湖南公司在長沙也建了一些儲能站，都是變電站建儲能站。對電網公司來說，在變電站為節點的這些地方，建設儲能實際上可以有效來發揮儲能在電網當中對打作用，可以起到承上啟下的作用。

因為變電站是電網當中的樞紐，一方面可以解決變電站下級區域供電的電力缺口，尤其是隨著包括季節性的變動，包括每天的一些周期性的變動，產生的供電缺口。再一個可以緩解新能源電網和區域送電帶來的相關問題。

這個是關于泛在電力物聯網當中云、大、物、移這方面的技術，能夠在變電站樞紐環節，把技術應用起來，一方面變電站和儲能站結合，另一方面同時也把變電站作為一個調控的中心對下級電網作為一個邊緣計算的中心，來對下級電網進行各種能源的優化控制。

這是當前國往公司目前也在推廣的多站融合型變電站的解決方案，多站融合型變電站實際上是今年國網公司互聯網部還有發展部，都在部分的省區做這方面的相應試點，包括上海、江蘇，包括像北方的內蒙的蒙東、山西、湖南這些省，大概有十幾個省有幾十個這分娩的試點項目。

這類項目包含了對原有的110或者220的變電站基礎上做一些新型的改造，包含了傳統的變電站，包括儲能站、數據中心，還有通信的衛星基站，以及分布式能源站和充放電站，實現多站的合一。

多站合一當中數據中心等于后面也是作為一個下級的供電區域的大量數據采集商量以后的前置的處理中心，我們是這么理解的。同時，這個數據中心可以對下級的能源分配做出一個調度。以變電站為節點，變電站下級區域相當于小的能源互聯網小的子網。

而儲能在這個環節當中可以實現最大化的應用，同時在變電站低壓側的節點，像22萬變電站出現3.5萬，接入到這個當中可以對下級供電區域起到很好的調節作用。同時，在這個變電站附近又接入相關的充放電站，對電動汽車的充放電可以通過儲能的調節，來實現柔性、有序的充電。同時，包含風力和光伏發電，尤其是像分布式光伏，接入到分布式能源站當中，也可以和儲能、電網之間形成很好的的協同。

下面簡單介紹一下，我們公司在儲能系統方面支撐泛在電力物聯網方面一些相關的基礎工作。這個圖搞過儲能的一看就會比較清楚，實際上包含電池本體，包括模塊，到做成整個系統集裝箱。系統集裝箱當中融合了很多功能，這套儲能集裝箱可以配合我們的PCS實現運行，這種功能可以同時具備雙重屬性，也是以往核儲協同當中重要的組成部分。同時，也是邊緣計算當中的一個核心操作層我們在新一代儲能系統未來也將滿足國網公司230通訊要求。

這是我們公司關于未來適應電網公司儲能說使用的軟包電芯，我們采用軟包電芯具有很強的安全性。因為軟包電芯是當前鋰離子電池的重要發展方向，它具有能量密度高，同時也具有功率能量密度，包括容量的能量密度都非常高，而且性能也比較穩定，同時可以具有較大的安全性。而且可以滿足多次的充放電循環，目前我們公司在儲能領域已經投運了大概近500個兆瓦時的儲能項目，目前是沒有發生任何安全性的事故。

這個是接入電網的典型設計，包含接入電網當中的先進系統集成優勢，包含了系統的優化設計，可以使系統的占地面積可以達到每個兆瓦時，這里寫的是100平米，實際上要低于這個面積的，一般在六七十平米左右。

這是一個典型的儲能站接入的圖，可以看到像相關的控制裝置都接入到系統當中。這個是電化學儲能的價值，對電網的主要價值可以減少設備的擴建，包括提高電網設備的利用率，同時減少火電機組的調控次數，平緩電網的峰谷，提高電網資產的利用率。

這是我們公司關于儲能的云平臺，這個儲能云平臺對儲能系統實現一個全面的監測。具體的云平臺功能，包含了對系統的充放電和電站的收益分析，包含電站里面儲能系統相關數據的監測，以及檔案的維護，以及組態等等。

下面介紹一下相關的案例分享，這個是我們公司在2015年做的能源互聯網的示范項目，這個項目虛擬電場的項目，包含了15兆瓦的光伏，10兆瓦的風電和10兆瓦的儲能，主要應用就是實現了通過儲能來平滑風電和光伏的上網波動。

這個項目也是國家能源局首批能源互聯網的示范項目之一，這個是項目的主要架構圖。這個是江蘇的電網公司在鎮江做的儲能站項目，這個是我們公司去年在湖南長沙中標的儲能項目。

這個是我們公司中標第一個關于火電廠聯合調頻的項目，這個項目是電化學儲能收益當中最好的項目，這個項目的投資回收期在兩年左右，當時政策也特別好。同時，這個火電廠本身原有的KP值比較低，通過儲能項目的改造，通過調頻把KP值大幅提高，當時山西省調頻補償政策也非常好，所以這個項目的當時收益也非常高，收益回報周期非常短，目前電化學儲能還沒有收益這么好的項目。

這是這個項目整體的方案，這是我們公司在儲能方面全產業鏈相關的工作經驗和布局，包含了我們公司在研發、生產、建設、運用等等各個方面都希望與各省電力公司和相關的能源企業展開深度的合作，謝謝大家。

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