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“新能源配儲能的初衷是為減少棄風(fēng)棄光，提升新能源并網(wǎng)的可靠性。但因缺乏典型的盈利模式，導(dǎo)致業(yè)主‘為了配儲而配儲’。獨(dú)立儲能的出現(xiàn)，使儲能可以參與到電網(wǎng)側(cè)調(diào)頻、AGC（有功頻率控制）、無功電壓等服務(wù)中。”中天儲能總工譚清武近日公開指出，儲能產(chǎn)品的核心競爭力應(yīng)該是“以用為主”，而不是“以配為主”。儲能應(yīng)該成為能夠接受電網(wǎng)調(diào)度、每天使用的產(chǎn)品。這也對儲能系統(tǒng)的解決方案及關(guān)鍵技術(shù)提出了更高要求。

安全舊疾尚未徹底根除

在政策引導(dǎo)和新能源大規(guī)模發(fā)展的驅(qū)動下，近年來，我國儲能裝機(jī)量迅速攀升。

“儲能萬億元級市場正在鋪開，行業(yè)面臨巨大發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)也要警惕安全問題。行業(yè)‘過熱’，企業(yè)魚龍混雜，一旦某個(gè)電站發(fā)生爆炸事故，就可能使整個(gè)產(chǎn)業(yè)受到壓制。目前儲能正處于重要的發(fā)展節(jié)點(diǎn)，既要謹(jǐn)慎，又要聯(lián)合上下游，大膽創(chuàng)新。”在高工咨詢董事長張小飛看來，高安全和低成本是儲能行業(yè)亟待實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

據(jù)了解，今年全球發(fā)生的儲能燃爆事故已超17起。安全問題始終是儲能規(guī)模化發(fā)展的“絆腳石”。比亞迪儲能解決方案總監(jiān)劉斌指出，確保電站安全最重要的是通過生產(chǎn)工藝提升電池本體安全。但電池出廠后，用戶端使用特性的變化，比如電氣、溫度、機(jī)械特性的突變等，極易導(dǎo)致電池超出限定工況范圍。此外，長期過載、沒有按照廠家要求的條件運(yùn)行等，都會埋下安全隱患。

“對于普通電池火災(zāi)，使用一般的探測系統(tǒng)就能預(yù)防。但電池?zé)崾Э厥请姵睾褪Щ饳C(jī)械內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，不需要氧氣支持就可以持續(xù)蔓延和復(fù)燃，火災(zāi)極難撲滅，甚至?xí)l(fā)生爆炸。”在劉斌看來，國內(nèi)儲能安全測試標(biāo)準(zhǔn)還較為缺乏，企業(yè)主要通過模擬內(nèi)部短路、觀察電池本身的產(chǎn)熱和溫升速率，尋求更好的溫度控制和安全運(yùn)行能力。

海辰儲能總經(jīng)理王鵬程同樣指出，目前儲能電池基本沿用動力電池的標(biāo)準(zhǔn)，還缺乏獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但實(shí)際上，其材料路徑、設(shè)計(jì)體系和產(chǎn)品邏輯與動力電池并不相同。在他看來，儲能必須是一個(gè)獨(dú)立的賽道，即產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立、技術(shù)路徑獨(dú)立、產(chǎn)品布局獨(dú)立和產(chǎn)業(yè)生態(tài)獨(dú)立。

各系統(tǒng)間信息孤立問題突出

目前，儲能行業(yè)通常采用BMS（電池管理系統(tǒng)）來預(yù)防電池燃爆事故，但該系統(tǒng)也存在不足。高特電子副總經(jīng)理謝建江坦言，BMS硬件源自于電動汽車系統(tǒng)，不具備本地邊緣計(jì)算能力，其通訊效率較低、數(shù)據(jù)刷新較慢，BMS與PCS（雙向變流器）、消防系統(tǒng)各自為政。“很多企業(yè)都在建設(shè)數(shù)據(jù)運(yùn)維平臺，但基本以數(shù)據(jù)展示為主，智慧運(yùn)維、狀態(tài)診斷功能缺乏。”

隨著儲能規(guī)模的增加，安全風(fēng)險(xiǎn)也隨之放大。在科陸電子儲備事業(yè)部總裁周新華看來，儲能項(xiàng)目容量正走向“大”時(shí)代：2018年前儲能屬于1.0時(shí)代，項(xiàng)目多為兆瓦級規(guī)模；2019年—2021年是2.0時(shí)代，項(xiàng)目多為百兆瓦級規(guī)模；2022年以后將迎來3.0時(shí)代，項(xiàng)目規(guī)模邁向吉瓦級。

科技儲能系統(tǒng)首席工程師曾昭愈指出，電網(wǎng)側(cè)儲能電站規(guī)模較大，存在多家電池供應(yīng)商，其電池生產(chǎn)制造、溫度控制、阻抗匹配等往往不一致，容易出現(xiàn)電池容量非正常衰減。而當(dāng)前儲能系統(tǒng)的可維護(hù)性欠佳，新老電池不匹配或電池出現(xiàn)問題后，電池更換維護(hù)頗為麻煩。

儲能系統(tǒng)一方面要保障安全，另一方面要積極參與電力市場發(fā)揮價(jià)值。近日，國家能源局南方監(jiān)管局印發(fā)《南方區(qū)域電力并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》《南方區(qū)域電力輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》，首次明確獨(dú)立儲能電站參與電力輔助服務(wù)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，并對考核規(guī)定和算法做了詳細(xì)要求。

儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)之間如何實(shí)現(xiàn)友好互動，已成行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。“儲能子系統(tǒng)之間的通信接口、通信協(xié)議、信息模型等還沒有統(tǒng)一規(guī)范，各系統(tǒng)間信息孤立，缺乏統(tǒng)一的平臺關(guān)聯(lián)互動。尤其是在一次調(diào)頻、動態(tài)調(diào)壓方面，雖然具備了功能，但實(shí)際響應(yīng)效果并不理想。”曾昭愈坦言。

數(shù)字技術(shù)賦能可持續(xù)發(fā)展

針對上述種種問題，儲能系統(tǒng)如何補(bǔ)足短板？“以安全、耐用為基礎(chǔ)，通過智能化賦能儲能系統(tǒng)，使其由‘黑盒子’變成‘白盒子’，在提升儲能安全性和利用率的同時(shí)，也能帶來智慧用能和靈活用電的智慧體驗(yàn)。”蜂巢能源副總裁王君生將未來的儲能系統(tǒng)功能歸納為“自我感知、自我響應(yīng)、對電網(wǎng)更加友好”。

“長期以來，電池監(jiān)視系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是一體的，面對海量的增量數(shù)據(jù)，在時(shí)效性要求高的一次調(diào)頻、動態(tài)調(diào)壓功能方面，響應(yīng)速度很難跟上。通過增加配置來提高響應(yīng)速度，重量又‘吃不消’。”對此，曾昭愈將傳統(tǒng)的“3S”（BMS+PCS+EMS）系統(tǒng)構(gòu)架升級為“4S”（BMS+PCS+CCS+EMS）系統(tǒng)構(gòu)架，增加了CCS（協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)），可以支持百萬級的數(shù)據(jù)采集，控制決策速度由秒級提升到了毫秒級。

華為數(shù)字能源儲能解決方案總監(jiān)王國軍認(rèn)為，應(yīng)該借助電力電子、熱管理和數(shù)字化技術(shù)解決儲能系統(tǒng)發(fā)展的潛在問題。隨著電芯電流越來越大，PCS管理簇的數(shù)量也會呈倍數(shù)級增加。因此，單簇管理是行業(yè)的發(fā)展趨勢。系統(tǒng)方面，電池模組也要實(shí)現(xiàn)可視可控，不僅要能對電站數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，更要能對其運(yùn)行參數(shù)和各項(xiàng)性能全環(huán)節(jié)、全過程管控。

此外，王君生認(rèn)為，儲能項(xiàng)目大小不一，需求各不相同，如果都進(jìn)行定制化開發(fā)，成本和交付時(shí)間難以保障，也存在安全隱患?；诖?，公司考慮定義標(biāo)準(zhǔn)化平臺，通過“搭積木”組合方式滿足需求，以達(dá)到工廠標(biāo)準(zhǔn)化流水線作業(yè)，在實(shí)現(xiàn)快速交付的同時(shí)減少隱性成本。 

原標(biāo)題：數(shù)字技術(shù)改寫儲能未來