王澍：高安全性储能调频电站的解决方案

3月21日，“2018首届全国储能技术在电力调频辅助服务市场中应用高层研讨会”在太原理工大学成功召开。

本次研讨会由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、太原理工大学、深圳市科陆电子科技股份有限公司、广东猛狮新能源科技股份有限公司、浙江南都电源动力股份有限公司、惠州亿纬锂能股份有限公司、浙江超威电力有限公司、成都特隆美储能技术有限公司、山东圣阳电源股份有限公司、阳光电源股份有限公司主办，中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司、北控智慧能源投资有限公司、中天储能科技有限公司、深圳市雄韬电源科技股份有限公司、北京睿能世纪科技有限公司、北京国能伏安节能科技有限公司、烯晶碳能电子科技无锡有限公司、万汇通能源科技有限公司、美国麦克斯威科技有限公司支持，中国储能网承办。

在会议上，北京睿能世纪科技有限公司战略部副总裁王澍发表了题为《高安全性储能调频电站的解决方案》的主题演讲，全文内容如下：

王澍：大家好，我叫王澍，是北京睿能公司的，也非常感谢储能网能够组织这么一次专门对储能参与辅助服务的会。这和我们公司在2011年提出构想的时候，对这个业务、这个模式的关注热度是有天壤之别。我们公司是全球首个提出业务并能够实现相关落地的公司，在2011年的时候，我们提出构想，当时项目推进的工作难度很大，因为那个时候，我觉得业内的同行们都不太理解我们这个模式，包括技术的，包括商务的。现在，我从会议上能感觉这个业务还是很火热的。

今天我汇报的题目是《高安全性储能调频电站解决方案》。我们公司专注于做业务，从成立之初，我先简单介绍一下做的几个项目，我想多说一下储能安全性的问题，最后，再介绍一下全方位的解决方案。

睿能从2011年成立，从我们提出这个构想，在2013年有第一个项目落地，这也是全国第一个储能火电联合调频的项目。这个项目在北京石景山热电用2MW的储能，配一个22万的机组，220MW的机组。当时我们用的系统是美国公司纳米磷酸铁锂电池。这个项目应该算是比较成功的示范项目，当时我们做出来之后，在调频性能上加了储能之后，这台机组能够做到京津唐电网第一名。

第二个项目是我们在山西做的，在山西京玉电厂，9MW/4.5MWh，用的锰酸锂电池。京玉电厂调频性能加入储能之后，达到4.5以上。

第三个项目是在阳光电厂用三元锂电池做的储能调频项目，这个项目调节性能曾经达到过5.8，这是我知道的所有机组，包括华北，包括京津唐调节性能最好的。

我们公司是储能调频电站的运营企业，我们对于储能设备的选择是中立的，是开放的。这三个项目，我们用了磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、三元锂电池，积攒了很多经验。

这个业务是一个系统工程，绝对不是简简单单地买几个储能集装箱放到电厂里面就连上电直接投运了。在项目前期，我们会对市场（调频市场、“两个细则”）进行评估，评估业务，在这个区域是不是有可持续发展的空间。第二，我们的客户（发电企业），针对每个发电企业评估这个发电企业的项目的收益、可行性。第三，要对储能的配置进行优化。在建设期，我们对储能系统的选型，收集了大量国内外主要是锂电池为主，锂电池厂商的信息，我们会综合比选，哪种技术路线、哪个产品最合适，当然还有详细的工程设计。在运行期需要不断地优化控制算法，达到在控制储能损耗寿命的前提下，最大化我们的补偿收益。

在整个的项目周期，一环扣一环，每一环都相互联系。有个最关键的认识，就是储能的安全性是整个业务存在的基础，这是我们存在的基础，也是电网最关心的问题。对于安全性来讲，我后面几页会说一下安全性，我们也是深有体会。实际上电储能安全性是有很大急迫性的。在近三年来，中国电储能的应用装机规模以每年60%的速度在增长，到2017年底，全国的电化学储能的装机量达到接近400MW，我们认为，千兆瓦的规模在一两年内就能实现。这么大的用量，我们急需要一些安全性的措施来保证我们的储能系统是安全的。

另外，我们在项目过程中也发现厂商的产品确实存在安全性的隐患，这种隐患有可能会造成运营商（发电企业）很大的损失，所以我们也关注产品的质量。安全性的这些工作相比国外来讲是缺失的，这和我们所有的主体、和我们在座的各位、和政府主管部门，我们在推进区域电网项目的时候，政府主管部门也很关心，他们最关心的问题，经常会问到我“储能安全性怎么评价？”“有什么标准？”“我们怎么管理？”这实际上是很难回答的。

电储能系统的安全性绝对不仅仅是只谈电芯、只谈技术路线，我们认为，对于用户，对于运营商来讲，储能系统的安全性应该是从整个系统、整个储能产品的层面来考虑。它几个层级：最底层是电芯层级，有它物理化学特性，三元、磷酸铁锂、钛酸铁锂；电芯上面的层级就是部件，刚才所说的BMS电池管理系统，怎么来保护电池，怎么来正确使用电池，监测电池的物理量；还有模块的各种电气，以及器械的设计，都跟部件层面的安全性有关。再上一层就是系统层级，我们大部分就是集装箱模式，有储能集装箱，有的厂商是把储能、电池和逆变器装在一个集装箱。这里就有消防措施、温控措施以及各种电气的保护。

我们讨论储能系统的安全性应该是从系统的层面来讲。最近一两年出现了一个有意思的现象，就是大家在讨论技术路线。厂商经常说三元锂电池和磷酸铁锂电池，比如说热失控温度有多大差异。但我觉得这是一方面，甚至是储能系统的冰山一角。如果单讨论技术路线，我认为这是没有太大意义的，这个还是要看厂商本身整个系统的设计和集成能力。

电储能安全性的标准要求规范，我们也梳理过这方面的信息，包括五个层面：电芯部件；储能系统本身；储能系统安装；储能系统调试、投运和运维；储能系统运输。这几方面都需要相关的标准、要求和规范。电芯层面在国内和国际上还是有一些参考的标准依据的，但是在接下来这四个系统层面，在国内还是比较缺失的。中国电科院在这方面做了不少工作，实际上储能的标委会设在中国电科院的电工所，也出了几个规范和标准，但是，现在还在批准和审阅之中，还没有正式下发。所以这方面的工作，还是缺失，我们也呼吁所有业内厂商，相关的主体能够一起参与到推进和讨论之中。这是全行业的事情。

美国在储能安全性标准的工作做得相对早一些，美国由美国能源部在2014年发起储能安全性工作组，这个工作组的目标说得特别好：构建储能安全和可靠性的信心。有了安全性，有了安全的储能设备，确实是会提升整个行业的信心，才能够让我们下游的应用有大规模的发展。这个工作在美国有来自超过50家机构、公司、政府部门，100多个专家都在这个工作组里，形成一个很大的工作组，共同来讨论这个问题。

储能安全性的工作主要分三部分：一是识别、定位哪些和安全性相关的研发工作，最急迫、最需要开展；二是梳理或者完善、讨论、发行CSR标准要求等等，我们也梳理过美国的相关标准，大概能有一两百个，现在已经有一部分了，还有一部分在讨论之中；三是安全性是行业的事，工作组的另外一个作用是整合资源，看哪方面的专家、哪方面的企业适合干什么事。我们也希望国内尽快开展储能系统安全性相关的工作，虽然这个行业的发展一般是标准落后于技术，但是，由于我们储能系统在未来有快速巨大的增长需求，我觉得安全性也是很重要的一方面。

睿能是储能调频电站的运营商，我们不生产储能电池，和在座的大部分厂商还是有本质区别的。我们是深度参与储能调频（储能火电联合调频）整个生命周期的业务的每一个环节。我们的主要方式是“BOO”，建设、持有和运营。当然后面的BOT等模式还在探索。从项目的可研、系统设计、设备采购、建设、调试，到开始运行之后的运维工作，我们都深度参与。我们是这个业务的首个提出者、开创者，我们做这三个项目先后加在一起，主要的设备投进了40多个月，这是累计的时间，累计的充方电量达到58000000kWh。

我们从建立之初就非常关注知识产权的保护，围绕业务申请了30多个发明专利。另外，我们对客户深度参与每一个项目。不完全统计，我们预计今年会再另投运大概50MW的调频项目，另外还有近100MW的合同，这是我们公司发展的情况。

我们公司是专注于储能火电联合调频的业务，所以我们提供了全套的解决方案，这个业务实际是个系统工程。从项目前期、设备采购、建设、投运、运维，整个是系统工程，在这个业务做的过程中，积累了大量的经验，也开发了一些软件，能够做到智能化的选型、智能化的分析、储能电池的运行效果。具体来讲，在规划阶段，我们开发了储能系统的精细评估，以及储能系统优化配置。

在山西有一个比较有意思的现象，自从我们做了京玉和阳光这两个项目之后，这两个项目配的是9MW半小时的电池，搞电池的都知道，我们电池选型要有功率和储的电量（时间）。据我了解，后面所有的项目，其他的厂商的项目都是半小时的。我不太理解，为什么大家都选半小时的。我们这个半小时是通过自己的持续仿真的工具，结合山西电网的调度策略、发电机组的特性，还有山西的规则，以及电池本身的特性，我们针对不同的电池厂商，厂商都知道，每个厂商的电池寿命以及温度、SODOD都有关系。我们根据这几方面的因素去做仿真，我们会找出最合适的储能系统的配置。在别的地方，像早期的京津唐那个是15分钟的系统，不是半小时的系统，我们在其他的省份的每个项目都会做这种工作，去找最合适的配比。

在系统选型方面，由于我们是运营商，我们是储能厂商技术中立的企业，我们积累了大量国内外储能厂商，特别是国外的锂电池厂商，我们几乎全都谈过，也积累了大量的储能厂商的信息。对于每个项目，我们都会优选储能的设备。另外，我们自己也开发了SCADA与EMS一体化组态，还开发了分布集中式一体化监控系统，我们在电厂有一套监控系统，大量的数据能够通过安全通道实时回传到办公室的调度中心，会有人持续来关注。

在运行维护阶段，从运行的第一天，我们自己开发了储能的控制系统，储能控制系统是这里面很重要的方面，它能决定你这个项目能赚多少钱。当然要考虑电网调度策略，实际它的原则是保证储能寿命的前提下，最大化AGC的补偿收入。我们也根据运行数据，持续迭代优化算法，我们的算法可以随时上传到储能电站。我们自己开发了储能系统安全性的诊断，在线的、离线的，还有电芯的性能诊断。

根据这几个项目的运行经验，提出了新的需求，重新整合了供应商体系。最近这半年的工作，主要是去定制化新的储能系统，我们也会在4月初的储能峰会上发布我们全新的储能系统。这是我们整个储能调频解决方案最重要的一环。