《電化學(xué)儲能電站設(shè)備可靠性評價規(guī)程》自實施以來,受到了行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注,對標準的理解存在著差異,本文從標準的編制背景、編制原則、編制參考依據(jù)等出發(fā),對標準的具體內(nèi)容進行解讀闡述,使相關(guān)人員更深刻準確地理解標準的意義,更能在實際工作中用好該標準,為電化學(xué)儲能電站設(shè)備可靠性的統(tǒng)計和評價工作提供指導(dǎo)。
1. 標準編制的背景和意義
隨著國家環(huán)境保護力度的不斷加強,新能源發(fā)電裝機占比逐漸攀升,我國能源結(jié)構(gòu)正在逐步轉(zhuǎn)型。儲能系統(tǒng)因其響應(yīng)速率快、調(diào)節(jié)精度高等特點,成為能源行業(yè)中提升電能品質(zhì)和促進新能源消納的重要支撐手段,受到越來越多的重視,成為了一項可能對未來能源系統(tǒng)發(fā)展及運行帶來革命性變化的技術(shù)。同時,由于儲能技術(shù)的進步、產(chǎn)品質(zhì)量的提高及成本的不斷降低,儲能技術(shù)已具備商業(yè)化運營的條件,尤其是多種電化學(xué)儲能技術(shù)的發(fā)展逐步擴展了儲能的應(yīng)用領(lǐng)域。除了技術(shù)的進步,國家政策法規(guī)的頒布、電力市場改革的不斷深化,也促進了電化學(xué)儲能技術(shù)的應(yīng)用推廣?;趦δ茉陔娏π袠I(yè)的重要作用,各類儲能項目在全球范圍內(nèi)持續(xù)落地,累計裝機容量節(jié)節(jié)攀升。目前,電化學(xué)儲能技術(shù)相關(guān)國內(nèi)外標準還不健全,目前國內(nèi)外還沒有大容量電池儲能設(shè)備可靠性評價的行業(yè)標準,該標準的制定具有領(lǐng)先創(chuàng)新意義。
根據(jù)《國家能源局關(guān)于下達2013年第二批能源領(lǐng)域行業(yè)標準制(修)訂計劃的通知》(國能科技[2013]526號)要求,中國南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻公司、中國能源建設(shè)集團廣東省電力設(shè)計研究院、中國電力科學(xué)研究院等單位共同開展了電力行業(yè)標準《電化學(xué)儲能電站設(shè)備可靠性評價規(guī)程》的編制工作。編制組赴臥牛石全釩液流電池儲能示范電站、張北風(fēng)光儲輸示范工程等地開展調(diào)研,并組織多次專家研討,于2018年4月3日發(fā)布了中國電力行業(yè)標準DL/T 1815-2018《電化學(xué)儲能電站設(shè)備可靠性評價規(guī)程》,并于2018年7月1日開始正式實施。
2.編制原則
本標準為能源行業(yè)推薦性標準,為電化學(xué)儲能電站中儲能設(shè)備的可靠性評估提供標準依據(jù),為電化學(xué)儲能站的運行管理提供科學(xué)有效的指導(dǎo)。本標準遵守現(xiàn)有的相關(guān)法律、條例、標準和導(dǎo)則。標準編制過程中,查閱了大量的國內(nèi)外相關(guān)標準資料,主要參考火力發(fā)電廠、變電所監(jiān)控系統(tǒng)、電動汽車充換電設(shè)施相關(guān)標準,在充分考慮國內(nèi)電化學(xué)儲能電站建設(shè)需求的基礎(chǔ)上,規(guī)定了電化學(xué)儲能電站可靠性評價的范圍、評價方法,適用于由鋰離子電池、鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池等電池儲能系統(tǒng)組成的電化學(xué)儲能電站設(shè)備的可靠性評價。本標準適應(yīng)我國儲能系統(tǒng)大規(guī)模建設(shè)和運行的實際需要,為電化學(xué)儲能站的運行管理提供科學(xué)有效的指導(dǎo),為儲能設(shè)備的研發(fā)優(yōu)化提供參考,同時,兼顧了我國電化學(xué)儲能技術(shù)發(fā)展的要求,對國內(nèi)儲能技術(shù)的發(fā)展方向提供了一定的引導(dǎo),為我國儲能產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化發(fā)展和保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供了支撐。目前國內(nèi)外還沒有大容量電池儲能設(shè)備可靠性評價的行業(yè)標準,該標準的制定具有領(lǐng)先創(chuàng)新意義。
3.編制依據(jù)
本標準參考了國內(nèi)外儲能、分布式電源等相關(guān)標準,如DL/T 837-2012《輸變電設(shè)施可靠性評價規(guī)程》、DL/T 793-2012《發(fā)電設(shè)備可靠性評價規(guī)程》以及電網(wǎng)運行準則等相關(guān)標準或規(guī)范,同時結(jié)合南方電網(wǎng)寶清儲能電站、臥牛石全釩液流電池儲能示范電站、張北風(fēng)光儲輸示范工程的實際運行數(shù)據(jù)、新能源與儲能運行控制國家重點實驗室試驗數(shù)據(jù)以及國內(nèi)外相關(guān)儲能項目研究成果等,并最大范圍內(nèi)征求了行業(yè)內(nèi)設(shè)備廠商、集成商、電站運營商、電網(wǎng)公司、發(fā)電公司等專業(yè)人士的意見和建議,反復(fù)推敲,力求通俗易懂,盡量使標準內(nèi)容和條文便于理解、引用和實施。
4.內(nèi)容解讀
《電化學(xué)儲能電站設(shè)備可靠性評價規(guī)程》分為8章和4個附錄,包括范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、基本規(guī)定、狀態(tài)劃分、狀態(tài)轉(zhuǎn)變時間界線和時間記錄的規(guī)定、狀態(tài)填報的規(guī)定、評價指標和附錄A、B、C、D。本標準規(guī)定了電化學(xué)儲能電站設(shè)備可靠性的統(tǒng)計及評價方法,適用于由鋰離子電池、鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池等電池儲能系統(tǒng)組成的電化學(xué)儲能電站設(shè)備的可靠性評價。
4.1 前言
標準的前言主要規(guī)定了標準所依據(jù)的起草規(guī)則、提出和歸口信息、起草單位和起草人。該標準主要依據(jù)GB/T 1.1-2009的要求進行編制,標準的結(jié)構(gòu)框架、格式、表述均符合GB/T 1.1的要求。標準的歸口單位為全國電力儲能標準化技術(shù)委員會,標準解釋單位也為全國電力儲能標準化技術(shù)委員會。
4.2 范圍
標準的范圍主要規(guī)定了標準的主要內(nèi)容和標準的適用對象,本標準適用于由鋰離子電池、鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池等電池儲能系統(tǒng)組成的電化學(xué)儲能電站設(shè)備的可靠性評價。
4.3 術(shù)語定義
本標準共有73個術(shù)語和定義,在沿用已有標準中的術(shù)語和定義的基礎(chǔ)上,更加全面和準確。比如對“單元儲能系統(tǒng)”,給出了較為全面和準確的定義,按照以鉛酸電池、鋰離子電池、液流電池等電化學(xué)儲能電池的結(jié)構(gòu)方式給出了術(shù)語定義,從儲能系統(tǒng)的構(gòu)成上從小到大包括電池單體、電池模塊、電池簇、單元電池系統(tǒng)、單元儲能系統(tǒng),與之對應(yīng)的管理系統(tǒng)分別是電池模塊管理單元、電池簇管理單元、電池系統(tǒng)管理單元、電池管理系統(tǒng),如圖1所示。
圖1 “單元儲能系統(tǒng)”相關(guān)術(shù)語關(guān)系圖例
標準給出了單元儲能系統(tǒng)21種狀態(tài)相關(guān)術(shù)語,同時給出了與狀態(tài)相對應(yīng)的時間相關(guān)術(shù)語,如圖2所示,狀態(tài)相關(guān)術(shù)語和時間相關(guān)術(shù)語一一對應(yīng),能夠使讀者一目了然,加深理解,便于引用和實施。
圖2 “狀態(tài)相關(guān)術(shù)語”和“時間相關(guān)術(shù)語”關(guān)系圖例
標準給出了電化學(xué)儲能電站可靠性統(tǒng)計評價統(tǒng)計范圍。主要包括包括儲能變流器,單元電池系統(tǒng),其中單元電池系統(tǒng)的統(tǒng)計范圍包含電池簇及其相應(yīng)的電池管理設(shè)備。標準還規(guī)定了可靠性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)報告,分為四種:即電池儲能站主要設(shè)備注冊內(nèi)容報表、電池儲能站可靠性評價指標匯總表,電池儲能站月度充、放電量報表、電池儲能站月度事件數(shù)據(jù)報表。
4.5 狀態(tài)劃分
考慮儲能電站的特殊性,并綜合考慮國內(nèi)儲能站實際運行經(jīng)驗,提出儲能設(shè)備的狀態(tài)劃分圖,對于設(shè)備的可用狀態(tài),創(chuàng)新性的提出了按容量劃分和按能量劃分兩種劃分方式。狀態(tài)劃分的說明圖例如圖3所示。
圖3 狀態(tài)劃分說明圖例
標準規(guī)定了儲能系統(tǒng)運行/備用/停運各類狀態(tài)轉(zhuǎn)變的時間界限。其中備用或停運等狀態(tài)轉(zhuǎn)運行,以儲能單元并網(wǎng)時間為界。對于非計劃停運的儲能系統(tǒng),在停運期間可能因為各種原因臨時并網(wǎng),對于這種情況,以報復(fù)役前的最近一次并網(wǎng)時間為界,標準通過對非計劃停運進行細分定義,使條文便于理解和實施。
4.7 狀態(tài)填報的規(guī)定
標準根據(jù)電化學(xué)儲能電站實際運行的需求,詳細規(guī)定了運行、備用、停運(包含計劃停運和非計劃停運)、啟動等不同狀態(tài)下信息填報要點。例如:
1)單元儲能系統(tǒng)在額定容量下全月運行(包括能達到毛最大容量,但調(diào)度安排調(diào)峰),只須填寫一條運行事件記錄,設(shè)備每月至少應(yīng)有一條事件記錄,否則此臺設(shè)備該月被視為未統(tǒng)計。
2)單元儲能系統(tǒng)因各種原因達不到毛最大容量而必須降低出力時,應(yīng)填寫降低出力記錄。
3)凡計劃降低能量大于或等于調(diào)度批復(fù)的年度全能量10%的單元儲能系統(tǒng),應(yīng)填寫計劃降低能量事件。
4.8 評價指標
在保留了電力設(shè)備可靠性一般通用評價指標的基礎(chǔ)上,提出了部分適用于儲能設(shè)備的評價指標,如電池簇年平均可用小時,應(yīng)急能量系數(shù)等,以便更好的針對儲能設(shè)備做好可靠性評價工作,評價指標體系如圖4所示。
圖4 評價指標體系圖例
附錄A給出了電化學(xué)儲能電站設(shè)備可靠性指標中、英文對照。附錄B給出了給出了電化學(xué)儲能電站設(shè)備可靠性評價相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)報表。附錄C規(guī)定了單元儲能系統(tǒng)可充能量和可放能量的測量方法。附錄D電化學(xué)儲能電站設(shè)備狀態(tài)、電能、時間中、英文對照。值得一提的是,依照附錄C的方法開展單元儲能系統(tǒng)可充能量和可放能量測量,有利于使可靠性評價指標更為客觀準確。具體方法如下:
5.結(jié)語
綜上所述,本文從編制背景、編制原則、編制依據(jù)和標準內(nèi)容等方面對標準DL/T 1815-2018《電化學(xué)儲能電站設(shè)備可靠性評價規(guī)程》進行了全面解讀。DL/T1815-2018《電化學(xué)儲能電站設(shè)備可靠性評價規(guī)程》與GB/T 36549-2018《電化學(xué)儲能電站運行指標及評價》、國標《電化學(xué)儲能電站運行維護規(guī)程》作為電化學(xué)儲能電站運行的三大標準,存在著很大的關(guān)聯(lián)關(guān)系,相互支撐,三者可以作為一個整體進行解讀,這樣能更加準確對標準進行理解。
原標題:標準解讀|DL/T 1815-2018 電化學(xué)儲能電站設(shè)備可靠性評價規(guī)程