中國儲能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會主辦的第九屆中國國際儲能大會在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月24日下午的“儲能電站與技術(shù)應(yīng)用（一）專場”，來自西安精石電氣科技有限公司的解決方案高級總監(jiān)劉衛(wèi)武先生在會上分享了主題報告《集控鏈智慧能源解決方案》，以下為演講實錄：
劉衛(wèi)武：大家好！今天非常榮幸代表精石科技參加這次論壇，有機會跟大家一塊分享一下我們的集控鏈智慧儲能解決方案。
儲能都知道目前的共性要求，安全始終是放在第一位的，同時還需要滿足它的穩(wěn)定、耐久以及經(jīng)濟(jì)性的問題，但是目前來說，制約儲能發(fā)展的主要因素就是它的安全性和收益。
從左邊的這個圖可以看出來，電池隨著它的循環(huán)次數(shù)增加，電池特性會發(fā)生一個明顯的差異，剩余容量的差距也越來越大，而影響電池壽命的主要因素，也就是電芯的溫度以及它充放電的設(shè)計倍率。從右邊圖可以看出，目前儲能大部分主流的解決方案，就是很多簇電池并聯(lián)在一起接入一個電池控制器，這樣對于任意一個電芯出現(xiàn)異常的話，針對于設(shè)計電流倍率正常簇就會處在過流態(tài)，內(nèi)阻異常也會發(fā)展嚴(yán)重會極大的影響它的壽命以及安全性，如果保護(hù)失效有可能也會發(fā)生火災(zāi)。
目前這種方案基本上儲能的電壓就會串聯(lián)到500—800V，就是每一串的電芯就會高達(dá)200只以上，一個PCS可能要接幾千只電芯，這樣就很容易出現(xiàn)因某一只電芯衰減過快，很快大家了截止電壓，整個系統(tǒng)就可能存在一種充不進(jìn)去、也放不出來的情況。梯次電池、庫存電池、新電池，由于它的特性差異，如何使電池的路數(shù)和PCS有合理的匹配，這也是我們一直想去努力解決的問題。
儲能創(chuàng)新的解決方案到底在哪里呢？如何解決它的安全性和經(jīng)濟(jì)性的問題，在《詩經(jīng)》里有一句話叫“深則厲，淺則揭”，就是說做任何事情都要因地制宜、因人而宜。我們帶著因地制宜、因人而宜的這種思維來看我們的集控鏈智慧儲能解決方案，從功率流上來看，就是每一路電池都要配一個電池智能控制器，然后每一路電池進(jìn)行獨立控制，任何一路電池發(fā)生故障切除之后不影響整個系統(tǒng)的運行。同時，集控鏈PCS內(nèi)部還集成了一個EMS系統(tǒng)，根據(jù)不同的電池類型來設(shè)計不同的控制精度，因為梯次電池、庫存電池也好、新電池也好，由于它的電池路數(shù)滲透率的限制，如何匹配也是很多工程師們非常頭疼的一個問題。
那么多電池、那么多控制器，如何實現(xiàn)它的安全、可靠、智能的控制？先看一下我們?yōu)槭裁唇凶黾劓?，所謂的集就是集成化，PCS內(nèi)部集成BCU、ECU、SCU，SCU對它進(jìn)行邏輯的控制，以及人機的交互，同時內(nèi)部還集成EMS的系統(tǒng)。這是他們內(nèi)部一個詳細(xì)的功能點，大家可以看一下，BCU看的數(shù)據(jù)重組能夠保證40個電池包的數(shù)據(jù)并發(fā)處理以及下發(fā)指令，高效可靠。
所謂的控是指智能管控，我們內(nèi)部集成的EMS我們稱為Access，正常的系統(tǒng)保護(hù)基本上都是受BMS的調(diào)動，PCS僅僅是聽從BMS的調(diào)度，我們在PCS、BMS的防護(hù)之外增加了一個智能管控功能，獨有的智能管控功能貫穿于整個系統(tǒng)得寵放電過程，當(dāng)BMS保護(hù)失效的時候它也能夠保障一個儲能系統(tǒng)的安全、一個可靠，比如說電池過壓、過充、過溫以及它的BMS故障、BMS上傳數(shù)據(jù)不濟(jì)事或者更新不濟(jì)事等等一系列問題。
信息錄播功能，如同儲能系統(tǒng)里邊的一個黑匣子，能夠主動記錄故障發(fā)生前后的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，對儲能系統(tǒng)的分析、解決問題做一個很好的參考。內(nèi)部還集成了一個多維度智能充放電功能，因為儲能系統(tǒng)目前電子需求、環(huán)境溫度以及電網(wǎng)這些都會對儲能電池的壽命以及它的維護(hù)成本造成巨大的影響，現(xiàn)在覺得行業(yè)內(nèi)的儲能系統(tǒng)大多還沒有考慮到這些因素，我們是結(jié)合電池類型、設(shè)計倍率以及電池的SOC、SOS，電池的溫度等，給它設(shè)計一個合理的充電電流，使電池始終工作在一個很舒服的環(huán)境里，有效的能夠延長電池的壽命。
這是EMS—Access本地顯示的一個詳細(xì)功能點，基本上能夠滿足小型儲能系統(tǒng)的應(yīng)用。
鏈指的是多點鏈、互聯(lián)共享。數(shù)據(jù)要互聯(lián)互通，高效多樣的數(shù)據(jù)傳輸，也是為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)打下基礎(chǔ)，使它能夠完成全面感知、要素互聯(lián)、信息共享、數(shù)據(jù)驅(qū)動以及機械學(xué)習(xí)的一些功能。我們的集控鏈在BMS的應(yīng)用防護(hù)之外增加了智能管控和多維度智能充放電，它的目的也是使儲能系統(tǒng)更加安全。
更大的一個放電容量，這是我們做的一個實驗，我們?nèi)×?組電池，循環(huán)1千次之后，任選兩組做了一個對比，發(fā)現(xiàn)1千次循環(huán)之后它的容量差已經(jīng)超過了10%，再加上木桶效應(yīng)，就是剛才智光副總講到的，再加上那些因素，我們保守估計，集控鏈方案的充放電容量至少能夠提升15%以上。
精細(xì)化管理，可以看出每簇電池單獨控制，對于設(shè)計倍流來說，正常組不會超過它的設(shè)計倍流。同時也降低了木桶效應(yīng)的作用。多維度智能充放電也使每一簇電池都會工作在他最舒服的充放電條件，能夠有效延長電池壽命，至于能延長多少，我們公司的電池研究室一直在做這方面的工作，預(yù)計今年年底估計就能出一個結(jié)果。
集控鏈每一簇電池單獨控制，最優(yōu)的是每一個電池包去獨立控制，這樣的話對于梯次電池來說也免去了拆解重組的費用。
“大道至簡”是道家的精神，也是我們一直創(chuàng)新的一個理念，大道至簡因場景而移，看看我們產(chǎn)品的布局，首先是集控鏈的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，分三個等級，100千瓦、250千瓦、500千瓦，DC/DC側(cè)分10路、4路和8路。同時還有我們的一個傳統(tǒng)產(chǎn)品，就是集中式和模塊化的產(chǎn)品。同時模塊產(chǎn)品也是6千瓦到60千瓦的功率等級，這個模塊產(chǎn)品在我們現(xiàn)在展臺上也有展，歡迎大家可以去交流。
另外一塊業(yè)務(wù)，光儲一體機的產(chǎn)品，主要是做戶用的，主要是5千瓦和10千瓦的機型。同時鐵塔基站的產(chǎn)品，因為鐵塔基站方案類型也比較多，有純離網(wǎng)、并離網(wǎng)等等一些方案，根據(jù)鐵塔基站的方案，也是對應(yīng)有10千瓦的光儲一體化產(chǎn)品，以及6千瓦光伏逆變器產(chǎn)品，還有5千瓦的集成電池模塊產(chǎn)品。
另外一個是我們所說的EMS產(chǎn)品，EMS根據(jù)場景的需要，我們也是做了四類，稱為Access、Branch、Clould、還有一個Ex…（英）
Access，就是剛才講的，針對于一些小型的系統(tǒng)，比如說3—5PCS，如果去做一個EMS系統(tǒng)的話，可能對成本，以及功能點都是很大的浪費，這種系統(tǒng)基本對一個小型的儲能系統(tǒng)頁完全夠用了。
Branch，場站級的我們推出了Branch的產(chǎn)品，主要是對場站本地系統(tǒng)的EMS系統(tǒng)，那邊是一個主要的功能點。
Cloud，主要是針對集團(tuán)級的產(chǎn)品應(yīng)用，在我們展臺上都有。
實踐是檢驗真實的唯一標(biāo)準(zhǔn)，我們也是以實踐的案例給大家介紹一下，這是西藏我們的一個項目，是一個集裝箱里邊放了36個梯次電池包，每個梯次電池對應(yīng)的一個DC/DC模塊、對應(yīng)了一個BCU單元，每個電池都會獨立的進(jìn)行控制，任何一個電池發(fā)生了異常，只是這一個電池包被切除，不會影響整個系統(tǒng)的運行，也不會造成整個整個系統(tǒng)的雪崩。
這是配套的EMS系統(tǒng)，這個項目在西藏、山南。
這是陜西西北的兩個項目，陜西斯瑞的這個，我們都是集控鏈的，這個采用的是庫存電池，這兩個項目都是同一種庫存電池，這個采用的是模塊化的產(chǎn)品，下面這個采用的是集控鏈的產(chǎn)品，兩個共同接到了一個EMS平臺上，對它做充放電的對比，實踐證明，充放電方案相對于模塊來說，充放電優(yōu)勢也是有很大得體生。
這是臺灣苗栗的一些項目，這也是集控鏈的一些案例，這個是園區(qū)微網(wǎng)，這個是梯次電池，也是每個電池包獨立控制的。
這是安徽的儲能項目以及山東鉛炭電池項目，還有安徽儲充的包括充電樁的，還有上海采熱園區(qū)光、儲、充的項目。所有的項目也是證明了集控鏈的優(yōu)勢以及它的可靠性，歡迎大家到外面的展臺去參觀、交流、指導(dǎo)，我的匯報就到這里，謝謝！
