中國電力研究院來小康：電池儲能技術(shù)的評價與展望

    鋰電世界   研究所對電池儲能的基礎(chǔ)研究工作

    大家知道，電池和新能源在用電、發(fā)電、配電各個環(huán)節(jié)都能發(fā)揮作用。但是到底它能發(fā)揮哪些作用，以及怎么發(fā)揮作用，對于電力系統(tǒng)的人來說也是一個新課題。所以，我們要開展一些基礎(chǔ)研究工作。

    我們都知道，用儲能可以針對大規(guī)模集中式和新能源消納起作用，但我們傳統(tǒng)的示范工作，基本上只針對某個發(fā)電或風(fēng)電廠、光伏廠來做示范，這些還都是在某個具體點上起作用。但在系統(tǒng)層面，在我們大的電力系統(tǒng)來說，它又能發(fā)揮什么作用？我們可以在全球范圍來看，都沒有在這方面做很深入的研究。

    比如我們現(xiàn)在電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題，或是在可再生能源的消納問題當(dāng)中，都有動態(tài)問題、靜態(tài)穩(wěn)定和靜態(tài)的高效運行。以往我們借助于電站來調(diào)節(jié)這些問題，但是我們下一步有沒有可能用一些儲能來解決系統(tǒng)的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)的因素問題？這個是值得我們下一步研究的。我們也知道在配電網(wǎng)、微網(wǎng)中，儲能都會起這些作用，因此我們也開展了相應(yīng)的示范工程，但是這一方面的研究也是剛剛起步。所以，我們中國電科院圍繞這些問題都開展了一些基礎(chǔ)的研究工作。

    電池儲能應(yīng)用示范工程

    大家都知道我們在張北做了示范工程，實際上都是基于基礎(chǔ)研究開展的配置技術(shù)、控制技術(shù)以及提成技術(shù)的研究，所以才能真正推動這個項目的順利展開。我們在張北工程中就實現(xiàn)了儲能系統(tǒng)的各主要功能，比如說平抑可再生能源的發(fā)電波動、頻率調(diào)節(jié)、黑啟動等等。我們2011年底投入了張北工程，到目前為止這個工程運行很平穩(wěn)，沒有任何故障。當(dāng)然，它后續(xù)的評估工作，我一會兒還會講到，但是這些儲能的工作我們已經(jīng)順利完成。

    另外，我們國家電網(wǎng)公司在河南、浙江都開展了微網(wǎng)、電網(wǎng)的示范工程。在河南的分布式光伏微電網(wǎng)示范工程中，我們開展了儲能量充夜放，能量管理，平抑光伏處理波動，實現(xiàn)友好接入電網(wǎng)，并/離網(wǎng)平滑切換等工作。

    我們另一個工程是在福建和ATL公司合作的，我們實現(xiàn)了用鋰電池作為移動式儲能變電站來推進我們的工作。我們針對一些季節(jié)性的問題，來調(diào)整移動變電站，用移動儲能來解決負荷的大幅度差異問題。

    比如福建是出茶葉的地方，它一年中的炒茶季很短，如果你按常規(guī)的風(fēng)荷來配置輸電站，肯定是不合理的，因為設(shè)備在全年的絕大部分時間都是閑置的。所以我們就把移動式儲能變電站推過去，完成它炒茶季的工作，這種方式是很好的。

    這種方式也可以用到我們會展中心的保電工作中。現(xiàn)在我們都在重大的會展活動中進行保電，用移動式儲能變電站的方式就可以方便地實現(xiàn)我們的保電任務(wù)。這是我們一些示范工程的情況。

    電池儲能系統(tǒng)檢測和評估工作

    這個領(lǐng)域是我們電力系統(tǒng)更關(guān)注的，我們要對各項儲能技術(shù)進行認真評估，把握它們的發(fā)展方向，也要知道哪一種儲能方式適合用于哪個方向。

    在美國電科院對電力系統(tǒng)的介紹中，共有五大類十七項應(yīng)用，我覺得可能還不止，因為每項應(yīng)用技術(shù)對儲能的技術(shù)要求都是不一致的，比如在電池質(zhì)量應(yīng)用的時候我們可能更關(guān)注功率。

    儲能裝置有多種多樣：物理的、化學(xué)的、電化學(xué)等，那么哪一種更適合我們電池系統(tǒng)獨特的應(yīng)用呢？我們要認真地做一個評價工作。

    在電池評價工作中，我們采取了這樣的方式：我們建設(shè)了自己的電池特性實驗室，這個電池特性實驗室除了外特性--也就是我們在應(yīng)用中對電池的輸出特性、溫度特性以外，我們還建設(shè)了內(nèi)特性實驗室。我們希望在應(yīng)用一段時間中持續(xù)監(jiān)測，是否對我們電池運行造成一定的影響，尤其是在安全方面。

    我們大家都知道TC電池。通過實驗，我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過一段時間之后，從外特性來看只能看到容量衰減、內(nèi)阻減少，這些還遠遠不能判斷它是否安全，這也促使我們開展了內(nèi)特性的研究。

    另外，我們還建設(shè)了并網(wǎng)特性實驗室。我們有一個規(guī)定，就是我們使用的所有設(shè)備都要進行并網(wǎng)實驗。可是我們在運行的時候又一種規(guī)定，沒經(jīng)過掛網(wǎng)運行就不能并網(wǎng)。所以，我們希望通過并網(wǎng)實驗室，讓各種儲能技術(shù)在實驗狀態(tài)下能有并網(wǎng)的經(jīng)驗。

    我們的評價工作就是我們的示范運行工程。我們以前在這方面的工作是薄弱點。我們的示范工程往往更多展示的是產(chǎn)品的功能、效果，但在實際運行中卻會出一些問題。

    另外，和電動汽車一樣，安全特性仍然是我們特別關(guān)注的要點，在評估工作中，我們會盡量將工作做到閉環(huán)。

    對未來的展望

    我們下一個重點工作是要進行對儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性進行評估。這個問題可能會涉及到大家很多人關(guān)心的，就是儲能領(lǐng)域是不是國家應(yīng)該出補貼政策或者是各種激勵政策。我們也和國務(wù)院發(fā)展中心的有關(guān)同志了解過這件事，他們提出你要補貼政策，你算好帳了嗎？補貼多少你合適，補貼多少你就能起用了？現(xiàn)在來看這部分的帳的工作還沒算好，且不說它在收益方面各種電價的用途很難有量化評估的指標，就是我們這運行中你付出了多少錢、還有多少工作要做也無法評估。我們一次性投入可能算的清，但是運行成本是多少？維護成本是多少？折舊成本是多少？這些都還需要我們積累。我們只有把這些弄清楚，才能知道出怎樣的激勵政策。

    未來，我們電網(wǎng)公司希望在基礎(chǔ)理論、儲能本體技術(shù)、應(yīng)用示范、綜合評價，這四位一體來進行評價推廣儲能技術(shù)。我們提出了重點關(guān)注長壽命、低成本、高安全的電化學(xué)儲能技術(shù)，希望建成完善儲能系統(tǒng)評價體系，另外繼續(xù)適度地開展示范工程，來和大家一起共同推動儲能事業(yè)的發(fā)展。