8月22-24日，由充換電百人會(huì)、中國(guó)充電樁網(wǎng)、中國(guó)風(fēng)光儲(chǔ)網(wǎng)、聯(lián)聯(lián)充電、國(guó)家電投&融和元儲(chǔ)、充電聯(lián)盟等單位聯(lián)合主辦，上海賀勵(lì)展覽有限公司、上海賀勵(lì)商務(wù)咨詢(xún)有限公司承辦的2022中國(guó)國(guó)際光儲(chǔ)充產(chǎn)業(yè)大會(huì)&2022中國(guó)國(guó)際社區(qū)充電產(chǎn)業(yè)大會(huì)，簡(jiǎn)稱(chēng)：金磚光儲(chǔ)充論壇&金磚社區(qū)充電論壇在常州香格里拉大酒店順利召開(kāi)。本屆大會(huì)設(shè)置“論壇峰會(huì)+展示臺(tái)展示”，既有企業(yè)細(xì)致入微的分析，也有行業(yè)專(zhuān)家為市場(chǎng)發(fā)展提出的設(shè)想與方案，助力落實(shí)國(guó)家提出的“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)要求，積極助力構(gòu)建“雙循環(huán)”新發(fā)展格局。
國(guó)家能源分布式能源技術(shù)研發(fā)（實(shí)驗(yàn)）中心特聘研究員 周錫衛(wèi)出席論壇并發(fā)表主題演講——《儲(chǔ)能安全是光儲(chǔ)充關(guān)鍵技術(shù)》 。
以下為演講實(shí)錄：
周錫衛(wèi)：先講一下開(kāi)會(huì)的規(guī)則，希望大家把手機(jī)放到靜音的位置，演講的嘉賓要嚴(yán)格控制演講的時(shí)間，我們已經(jīng)和導(dǎo)播這邊統(tǒng)一了一個(gè)規(guī)則，就是到時(shí)間就自動(dòng)切到下一個(gè)嘉賓了。所以，希望每個(gè)嘉賓把自己最精彩的內(nèi)容在你的講解時(shí)間段內(nèi)，把它講解出來(lái)，否則你更多的精彩可能后面會(huì)切掉了，所以請(qǐng)各位嘉賓一定要控制好自己的演講時(shí)間。
會(huì)議正式開(kāi)始，首先感謝各位嘉賓和同仁在百忙當(dāng)中能夠來(lái)到美麗的常州參加這次盛會(huì)，我代表大會(huì)對(duì)大家的到來(lái)表示感謝！
先有一個(gè)小題目跟大家交流——《儲(chǔ)能安全是光儲(chǔ)充關(guān)鍵技術(shù)》。今天上午很多領(lǐng)導(dǎo)嘉賓從規(guī)范和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定上，去專(zhuān)門(mén)重點(diǎn)探討了有關(guān)安全的，實(shí)際上我們講的儲(chǔ)能安全這個(gè)“儲(chǔ)能”是鋰電池的儲(chǔ)能，它的安全尤為突出。這個(gè)問(wèn)題不論在國(guó)家的技術(shù)規(guī)范，還有標(biāo)準(zhǔn)上，包括電站和儲(chǔ)能系統(tǒng)的管理上，都是非常強(qiáng)調(diào)的一個(gè)問(wèn)題。
中電聯(lián)負(fù)責(zé)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的周處長(zhǎng)上午特別強(qiáng)調(diào)了，在這定標(biāo)準(zhǔn)中，其他的問(wèn)題都可以壓縮或者簡(jiǎn)化，但是安全這一塊不能少，沒(méi)有安全就談不上經(jīng)濟(jì)性。在保證安全的基礎(chǔ)上再談經(jīng)濟(jì)性，安全就是儲(chǔ)能系統(tǒng)一個(gè)非常重要的基礎(chǔ)問(wèn)題。
首先講電池儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)。
電池儲(chǔ)能在儲(chǔ)能系統(tǒng)里面，國(guó)家能源局的文件上有一個(gè)劃分，電能儲(chǔ)能有化學(xué)形式、物理形式，最后機(jī)械、電池廠、電池儲(chǔ)能和氫能，有幾個(gè)分類(lèi)，這個(gè)大家都知道，不多講，時(shí)間比較有限。
我們講集中儲(chǔ)能形式，它的特點(diǎn)或者優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)的地方，主要從這幾個(gè)視角來(lái)看。
第一，時(shí)長(zhǎng)和規(guī)模。它是一個(gè)集成技術(shù)的體現(xiàn)，我這張表是和外面公布的有點(diǎn)不一樣，這是我在十幾年電池儲(chǔ)能集成上的工作和研究中的一些體會(huì)，我把電池儲(chǔ)能的規(guī)模也寫(xiě)成了“大”，時(shí)長(zhǎng)也是比較長(zhǎng)的。在這個(gè)上面，有一些誤區(qū)，電池儲(chǔ)能大家都認(rèn)為它顆粒度比較小，每顆電芯的容量比較小，它集成起來(lái)以后，時(shí)長(zhǎng)適合于4小時(shí)之內(nèi)，實(shí)際上我認(rèn)為這是一個(gè)誤區(qū)的地方。
為什么這么講？因?yàn)闀r(shí)長(zhǎng)越長(zhǎng)，它的充放電的倍率越低，鋰電池或者其他的電池倍率越低，它的安全性和壽命越長(zhǎng)。它不是2小時(shí)還是4小時(shí)的問(wèn)題，是在你整個(gè)系統(tǒng)集成運(yùn)行過(guò)程中，是不是更適合電池本身它在儲(chǔ)能運(yùn)行上的一些特點(diǎn)，我認(rèn)為在時(shí)長(zhǎng)和規(guī)模上可以做大。因?yàn)槟闶淄邥r(shí)和百兆瓦時(shí)，都是在Pack級(jí)和組串級(jí)進(jìn)行管理，如果你把每個(gè)Pack和每個(gè)組串管好了，自然你這個(gè)系統(tǒng)大了，它的安全性和壽命同樣是可以管好的。
我們講安全性就不得不講比較有名的北京大紅門(mén)“4.16”事故。這個(gè)大家很清楚，不多講，只是提醒大家這個(gè)安全必須重視，這是光儲(chǔ)充一體化的，它的是交直流微網(wǎng)形式的應(yīng)用項(xiàng)目，開(kāi)始一年還是比較出名的，很多北京的儲(chǔ)能大會(huì)參觀現(xiàn)場(chǎng)，它作為示范來(lái)參觀的。第二年上第二期項(xiàng)目的時(shí)候，出現(xiàn)了燃爆。
它的一些連接方式和它的擺布方式實(shí)際上有很大的設(shè)計(jì)和集成上的缺陷，我畫(huà)了箭頭的地方，那些都是電纜線，就這么堆放在這個(gè)地方。這邊是消防裝置，它是非自動(dòng)聯(lián)動(dòng)的一個(gè)裝置，也就是說(shuō)，它在監(jiān)管和布局上有嚴(yán)重的缺陷。另外，它是通過(guò)225串18并的方式，連接的小電芯，10Ah、20Ah這樣的小電芯把它做起來(lái)。小電芯做起來(lái)的話，如果每顆電芯都管，它的BMS的成本就比較高，所以它并非每個(gè)都管，并起來(lái)有一個(gè)很大的問(wèn)題，就是兩顆以上的電芯并起來(lái)，它的電壓位你測(cè)到的是同樣的電壓位，如果有一顆電芯已經(jīng)危險(xiǎn)了，實(shí)際上你檢測(cè)電路就檢測(cè)不到這顆已經(jīng)有危險(xiǎn)的電芯。這樣的話，很多起火的儲(chǔ)能電池系統(tǒng)在堅(jiān)定報(bào)告中有這樣一句話就是“在毫無(wú)征兆的情況下，發(fā)生了燃爆”，實(shí)際上不是沒(méi)有征兆，而是你沒(méi)有把這個(gè)征兆采到它。
我們做過(guò)一些實(shí)驗(yàn)，這個(gè)電芯從正常的指標(biāo)在運(yùn)行中，如果你給它短路，它會(huì)產(chǎn)生燃爆的現(xiàn)象。從正常指標(biāo)到它起火這一段時(shí)間，基本上是在100多毫秒到300多毫秒，我們做過(guò)40Ah和60Ah組串的Pack級(jí)的測(cè)試，大概是這樣的（情況）。也就是說(shuō)，現(xiàn)在BMS國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是2秒鐘一個(gè)采樣、檢測(cè)和決策的周期，這個(gè)時(shí)間太長(zhǎng)了。但是同樣一顆電芯在溫度測(cè)試上，它在5秒鐘之前甚至15秒的時(shí)候，它已經(jīng)和別的電芯有明顯異常的征兆，也就是說(shuō)如果你是每一顆電芯電壓和溫度都是同時(shí)采樣，就可以提前到幾秒鐘的預(yù)警?，F(xiàn)在我們講的熱失控和防止熱失控，還有消防方面的一些方法都很重要，它是防止次生災(zāi)害，防止事故擴(kuò)大。
現(xiàn)在研究比較少的是怎么樣預(yù)防它著火，能不能提前檢測(cè)到和預(yù)防它，這個(gè)非常重要?，F(xiàn)在有一些大數(shù)據(jù)處理算法的方式，也有一定的效果，可是它是概率事件，在小概率起火的情況下，往往也是很難判別出來(lái)。所以，我們希望用硬件的辦法去檢測(cè)每顆電芯實(shí)施過(guò)程中的異常，然后以預(yù)防的形式，可以讓異常的電芯或者這個(gè)組串或者這個(gè)Pack電池包能夠跳開(kāi)，現(xiàn)在也有一些提出“一簇一管理”、“一包一優(yōu)化”等等，實(shí)際上是從這個(gè)理念上往下做的。
這個(gè)事故發(fā)生之后，清華大學(xué)的歐陽(yáng)明高院士專(zhuān)門(mén)受?chē)?guó)家能源局委托，對(duì)它做了分析和測(cè)試，會(huì)發(fā)現(xiàn)它的一些問(wèn)題。電芯的內(nèi)短路通過(guò)仿真以后，發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象是過(guò)放產(chǎn)生，這是他結(jié)論報(bào)告里提到的。
現(xiàn)在的問(wèn)題是，南區(qū)沒(méi)有著火會(huì)怎么樣？北區(qū)燃爆。兩個(gè)區(qū)域之間是燃燒的這一個(gè)沒(méi)燃爆，另外一個(gè)燃爆了，現(xiàn)在說(shuō)的是通過(guò)這個(gè)電纜溝的通道可燃?xì)怏w跑過(guò)去，這個(gè)可能是要打個(gè)問(wèn)號(hào)的地方。因?yàn)槟闳紵牡胤剑忻骰鸬牡胤?，這些可燃?xì)怏w不是在燒嗎？不是把可燃?xì)怏w趕到對(duì)方去，對(duì)方出現(xiàn)了明火再爆，這個(gè)地方是值得探討的。
這是一個(gè)分析的過(guò)程，就是怎么樣產(chǎn)生熱失控和燃爆。內(nèi)短路、熱失控是起主要的（原因），還有機(jī)械、負(fù)級(jí)析鋰、正極釋氧等因素，我們發(fā)現(xiàn)短路不論是過(guò)充過(guò)放造成的，還是連接過(guò)程造成的，實(shí)際上是一個(gè)燃爆非常重要的誘因。
安全的要素方面是先天上鋰電池就有缺陷，一個(gè)是材料的缺陷，一個(gè)是工藝上的缺陷。
環(huán)境是后期設(shè)計(jì)和改善上可以調(diào)整，但是一旦把它固化在一個(gè)系統(tǒng)里，它的一顆電芯在相對(duì)位置上，它的溫度、環(huán)境就會(huì)有相對(duì)固化。
在使用上就有操作和維護(hù)兩個(gè)層面，目前的系統(tǒng)很少有動(dòng)態(tài)維護(hù)的動(dòng)能。所以我們建議先天的是沒(méi)辦法，盡量改變材料、改變工藝，但是一旦買(mǎi)回來(lái)了，你就要在位置和溫度上下點(diǎn)功夫，如果把它管好或者是在操作和維護(hù)上面，要更加深入地管控它。
誘因剛才已經(jīng)講了，不多講，因?yàn)闀r(shí)間比較緊。
鋰電池的優(yōu)勢(shì)也比較明顯，它的建設(shè)周期快、成本相對(duì)較低。比如說(shuō)和目前水平的壓縮空氣來(lái)比較，它現(xiàn)階段成本優(yōu)勢(shì)還是有的。另外，效率比較高，電池本身的效率能到90%以上，系統(tǒng)集成以后是82%、83%的樣子。
它的挑戰(zhàn)點(diǎn)是安全和壽命，壽命和使用過(guò)程中的使用方式、維護(hù)方式有很大的關(guān)系。
我們講儲(chǔ)能的應(yīng)用技術(shù)，今天上午很多人都在講，特別是黃老師那邊把“光儲(chǔ)充”四個(gè)階段如何逐步進(jìn)行推廣，他有一個(gè)比較詳細(xì)的，在這里不多講。
作為儲(chǔ)能電站比較大規(guī)模的系統(tǒng)，有一個(gè)特點(diǎn)是需要大家關(guān)注的。并網(wǎng)的系統(tǒng)主要是電流源方式，用指令的方式去調(diào)節(jié)功率。它主要適合二次調(diào)頻，現(xiàn)在構(gòu)網(wǎng)型的新型電力系統(tǒng)有一次調(diào)頻的能力，這時(shí)候需要有電壓源的工作方式，這個(gè)重點(diǎn)是不在電芯，在PCS，能不能多機(jī)以電壓源的方式進(jìn)行自動(dòng)響應(yīng)和工作，這是非常重要的。微電網(wǎng)在并網(wǎng)的時(shí)候可以用電流源（指令方式），但是在離網(wǎng)的時(shí)候要有電壓源，要有支撐能力，希望大家關(guān)注這一點(diǎn)，我們的“光儲(chǔ)充”多數(shù)情況下是并離網(wǎng)的一個(gè)系統(tǒng)，沒(méi)電的情況下它也要獨(dú)立可以運(yùn)行。
這是使用場(chǎng)景，這個(gè)是利用儲(chǔ)能來(lái)擴(kuò)容，然后做充電樁的示范。
這是移動(dòng)儲(chǔ)能，做應(yīng)急去保電處理，或者沒(méi)有電樁的地方，可以移動(dòng)到一個(gè)臨時(shí)車(chē)廠，比如說(shuō)開(kāi)一些集會(huì)，原來(lái)沒(méi)有這么多充電樁，可以用移動(dòng)的方式保電充電。
我們拿這張圖出來(lái)，這是實(shí)際運(yùn)行的。光伏實(shí)際上波動(dòng)很大，我們可以看到一天的波動(dòng)有幾十次或者上百次的都超過(guò)30%功率的波動(dòng)，如果你在大負(fù)荷的運(yùn)行，在這30%的幅度里面，這個(gè)充放電就會(huì)很頻繁地去做，雖然你看到一天一充一放，它的波動(dòng)是在多次充放電，對(duì)壽命有一定的影響。
這個(gè)也是光伏和儲(chǔ)能充電之間的關(guān)系，時(shí)間關(guān)系我要快一點(diǎn)。
現(xiàn)在的光儲(chǔ)充，今天黃老師講了四個(gè)階段，實(shí)際上一個(gè)是大電網(wǎng)的架構(gòu)。下面這些虛擬電廠也好、微網(wǎng)也好、光儲(chǔ)充的小系統(tǒng)也好，是掛在不同的配網(wǎng)的基礎(chǔ)上，然后通過(guò)上面的Internet網(wǎng)的一個(gè)信息互聯(lián)，去統(tǒng)一管理。但是這里有一個(gè)要點(diǎn)，就是它的局域性，我們把它控制上的原則叫做“充分自治，數(shù)控共享”，也就是說(shuō)在兩個(gè)子系統(tǒng)之間要按照一定規(guī)則去控它，但是在一個(gè)子系統(tǒng)里面你要自治一組，自我平衡。否則一個(gè)大系統(tǒng)如果這樣去做，就像一個(gè)隊(duì)伍一樣，你從軍長(zhǎng)管到兵可能很難管，可能管團(tuán)長(zhǎng)、管師長(zhǎng)這樣下來(lái)。
這是微網(wǎng)的形式，就不多講。
它的解決方案實(shí)際上要考慮電網(wǎng)供電還是儲(chǔ)能電網(wǎng)，還是并網(wǎng)系統(tǒng)，還是離網(wǎng)系統(tǒng)，從四個(gè)層面去考慮。
實(shí)際上光儲(chǔ)充有一些要素，這個(gè)講起來(lái)時(shí)間就太多了，我們注重的是一個(gè)頂層設(shè)計(jì)，這是最關(guān)鍵的，還有一個(gè)是優(yōu)化配置的問(wèn)題，才能保證它的安全穩(wěn)定地運(yùn)行。
另外一個(gè)重點(diǎn)的地方就是要全壽命地管控，架構(gòu)要柔性化。因?yàn)樗R時(shí)的調(diào)整變動(dòng)，特別是帶了汽車(chē)充放電，它的臨時(shí)性很大，不多講，我的時(shí)間基本上到了。
我們講一下它的充電方式可能有多種，但是這四種是比較常見(jiàn)的。一是充電方式，充電里面現(xiàn)在V2G還有互動(dòng)的方式在里面；另外一個(gè)是集中充電加上靈活配送，這個(gè)是講的換電；還有一個(gè)移動(dòng)的，電不夠或者沒(méi)有充電樁電網(wǎng)接進(jìn)來(lái)的時(shí)候，可以用移動(dòng)的方式，包括擴(kuò)容。
總結(jié)一下，絕對(duì)安全比較難做到，要靠先天的、本身的，也就是電池本身沒(méi)有任何燃燒的可能性的材料，這個(gè)是比較難的。目前現(xiàn)階段或者看得到的近幾年里面還比較難做到，固態(tài)電池會(huì)好一些，但是也不能完全杜絕它。相對(duì)安全是可以做到的，要做到預(yù)防和管控，這是有機(jī)會(huì)做到的，我們要在這上面多花一點(diǎn)功夫。
沒(méi)有了安全性就沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性，只安全不經(jīng)濟(jì)，也失去它的價(jià)值。
謝謝大家！
