江苏峰谷源陈强：锂电池储能系统开发及促进新能源消纳前景

10月24-25日，2017发电侧储能技术商业化应用论坛在青海西宁举行。在“发电侧储能项目开发问题探讨”分论坛上，来自甘肃省电力公司、内蒙古电力公司、北京睿能世纪、江苏峰谷源、科陆电子、中天科技以及北京能高等公司的专家及代表做了主题发言。

江苏峰谷源储能技术研究院有限公司副总经理陈强就“锂电池储能系统及其促进新能源发电大规模并网应用”进行了主题分享。

以下为能见 App 整理的发言实录：

陈强：各位领导、专家，大家上午好。汇报主要分四个部分。

第一，储能的应用与分类。

储能分为化学储能、物理储能和电磁储能。锂电池目前是化学储能的主流技术，前几年化学储能最主要的形式是钠硫电池，但是随着这几年电动汽车的大发展，锂电池产能快速增长，锂电池价格不断下降，锂电池储能已成为电化学储能的主流技术。全球累计装机电化学储能1769.9兆瓦，中国累计装机电化学储能243兆瓦，锂电占比均在60%左右。中国的光伏和风电已是世界第一，随着中国的电改和可再生能源的快速发展，储能将来完全会成为世界第一，目前和国外巨大的差距恰恰说明我们的潜力巨大。

第二，储能系统集成技术。

储能系统的开发流程可以分四个阶段：第一阶段是分系统设计，电池系统主要是电池的选型、电池管理和安全设计，功率系统主要是电气设计、结构设计和控制软件的开发，监控系统主要是监控系统的方案设计、硬件设计和软件开发；第二阶段是系统集成，主要是储能房/储能集装箱的电气仓和电池仓结构设计、温控、消防、照明、环境监测系统等；第三阶段是生产施工，设备生产和调试，还有项目现场的土建施工；第四阶段，系统调试，设备到项目地安装、调试和跟业主的对接。

这是集装箱储能系统的内部结构图，40尺集装箱标准柜具有电池系统和电气系统、照明、独立供电、消防和烟感温感控制等。

电池系统成簇设计的流程，电池组成一个PACK，里面包括BMU，数个PACK加上高压盒串联组成一个电池簇，多个电池簇并联组成一个电池系统。电池管理系统，分三层，最底层是BMU，电池模组的管理单元，往上是电池簇管理单元BCMS，最上层是电池堆管理单元BAMS。BMU主要是检测模组里面电池的电压电流、内阻，对电池系统进行监管和报警，然后进行均衡。BCMS主要是管理一个电池簇里面的BMU，然后检测整个电池簇的电压、电流，并且标定SOC，电池出现故障异常时，可以断开高压盒的接触器，使电池簇退出运行。BAMS主要是一个通讯功能，它对下与BCMS进行通讯，同时跟EMS和PCS进行通讯。均衡分三层控制：BMU底层控制实现电池组内均衡；一个簇里面的组间均衡是借助BCMS提供控制策略，然后由BMU来完成的；簇间均衡控制主要是由BAMS联合PCS实现。

功率转换系统PCS，技术关键点分成四个方面：第一是并网运行模式，动、静态电网支撑和低电压穿越；第二是离网运行模式，这是主要难点所在，非线性负荷下的谐波抑制，冲击性负荷抑制，三相不平衡负荷下微电网电压控制，可以采用三相电压的正负序分离进行控制，变流器交流并联协调控制；第三是并离网运行模式的切换，非计划性并网切向离网的稳定性控制，离网转并网的同期并网控制。

一种控制系统软件开发方法。电气仿真通常是使用MATLAB/SIMULINK仿真平台，SIMULINK提供了一个封装子模块库Embedded Coder，它提供了相应的封装子模块，能够与仿真得到的控制模块组成一个控制程序转换模型，直接生成控制系统软件程序。这页PPT左边是一个电气系统仿真模型图，仿真通过后把Controller这个控制模块拿出来，结合相关的Embedded Coder中的子模块，构建出PPT右边显示的源程序转换模型，有两个中断，一个是ADC中断，一个是串口通讯中断，还有主循环程序模块，将它编译在CCS里生成相应的控制系统软件程序，然后上电调试。本人用这个方法也开发了几款产品，个人的经验分享，这一方法能够极大地提高产品开发进程。

第三，储能促进大规模可再生能源并网。

电源负荷空间失衡。中国的新能源发电主要集中在西北，用电负荷在东部地区，电力供需空间分布极不平衡，三北的弃风弃光现象很严重，储能是解决这个困局比较好的办法。储能在新能源发电侧的主要应用是：平滑间歇性电源功率波动；减小负荷峰谷差；增加备用容量，提高供电质量；调峰调频提高新能源并网能力。

电储能在新能源发电侧的运营模式主要有两种：与风光联合，在风电场、光伏电站附件建储能电站，与风电场、光伏电站联合运行参与调峰、削峰填谷、促进消纳，储能电站并网电量按照发电厂上网电价结算；储能电站作为独立主体运行，参与辅助服务，目前在欧美地区有比较多案例，这需要长效的价格机制。

第四，峰谷源储能简介。

峰谷源是2012年9月28日在镇江成立，是上市公司广东猛狮新能源科技股份有限公司的控股子公司，是专业储能系统的高新科技企业。公司具有高新技术企业资质和自主知识产权。主要的产品为PCS、电池PACK、MWH集装箱储能系统，具备部件开发和系统集成的能力。

我们在光伏发电侧的储能应用做了大量工作，既有电网交流侧接入储能也有光伏直流侧接入储能的项目案例。

这个是我们在陕西定边储能电站的系统框图，原有光伏电站35kV接入储能电站，把储能电站监控接入光伏电站监控，光伏电站、储能电站的智能协调工作，实现储能电站的无人值守，凸现能量管理系统优化调度控制的效果。在电站设计方面我们主要原则是光伏弃光的最大限度消纳，还有储能电池使用的最佳效能的原则。这是储能电站内部图和鸟瞰图。

光伏直流侧接入储能，是和华能清能院合作开发，后天大家去格尔木会到现场实地看这个项目。目前直接侧接入储能有些企业也在做，但是只能配自己的光伏逆变器，我们做这个项目是希望能够兼容各厂家的光伏逆变器。我们的储能系统监听光伏逆变器和光伏电站监控系统的通讯，通过特定的控制算法精确判断光伏逆变器限电量，充放电过程不影响光伏逆变器的MPPT。

我汇报完毕。谢谢大家！

（发言为能见 App 整理，未经嘉宾审核）

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