儲能商業化發展的關鍵因素及BMS的用途

七月2-四日，由上海逍天電子科技有限公司和華東儲能領跑者聯盟(EESA)聯合主辦的2018我國國際光儲充大會于上海佘山召開。大會期間，共有百位演講嘉賓分享了他們的專題報告。

01儲能商業化發展核心

▲儲能商業化發展的六大要素

一、儲能成本下降----電池的成本下降和性能提升

鉛炭電池，儲能成本緊要組成部分：儲能電池、BMS、PCS、EMS、屏柜和電纜、場地及裝修。

舉例：2MW/16MWh鉛炭電池儲能，鉛炭65%，BMS7%，PCS7%，EMS3%，屏柜和電纜2.5%，場地及裝修4%，升壓變開關柜等其他5%，設計費安裝調試及施工5%電池成本的下降和性能穩定的提升-----是儲能商業化發展的必要條件。

以2MW/16MWh鉛炭電池儲能為例，目前每140萬/MWh~150萬/MWh按照0.8元峰谷差，88.5%系統效率，885度電*0.8元*330天/年=23.4萬，140萬/23.4萬=5.9年考慮維護及資金等成本約6年可回收。

考慮鉛回收30%收益，約140萬*65%*30%=27.3萬，(140-27.3)/23.4=4.8年。考慮維護及資金等成本約5年可回收。倘若量進一步張大4.5年以內完全可以回收成本。

鐵鋰電池，儲能成本緊要組成部分：儲能電池、BMS、PCS、EMS、屏柜和電纜、場地及裝修。

舉例：2MW/10MWh鐵鋰電池儲能，鋰電及PACK67%，BMS9%，PCS10%，EMS2%，屏柜和電纜2.8%，場地及裝修2.8%，設計升壓變等6%電池成本的下降和性能指標提升---儲能商業化發展的必要條件。

以2MW/10MWh鐵鋰電池儲能為例，目前每170萬/MWh~180萬/MWh按照0.8元峰谷差，89%系統效率，890度電*0.8元*330天/年=23.5萬，180萬/23.5萬=7.7年考慮維護及資金等成本約8.5年可回收(調頻算法不相同)。

鋰電目前回收很難(將來不明朗)，目前鋰電芯均勻價格1元/Wh(外加0.2元Pack及0.16元主動均衡BMS價格),再下降50%的可能性很難，極少部分鋰電的梯次利用儲能將先進入商業化運行。

二、儲能各部分性能穩定有待提升

BMS：功能完善，性能穩定天故障率低于1.5%(lt5次/年)

對電池系統數據精確計算及時上傳，對系統安全及時報警，快速保護。

PCS：功能完善，性能穩定天故障率低于1.5%(lt5次/年)

轉換效率95%以上，并離網策略比較完善。

EMS：功能完善，性能穩定天故障率低于1.5%(lt5次/年)

系統調度及時準確，延時短，策略可靠。

三、系統效率的提升

系統效率包括兩個方面：

1、系統可利用效率依據不同的倍率特性和電池特點一般在80%～90%比如，理論設計1MWh，實際可利用0.85MWh

2、系統轉換效率一般85%～89%電池轉換效率+PCS充放效率+系統內部損耗+線路損耗。

四、儲能各部分功能模塊化、維護簡單化

BMS/PCS：產品模塊化、架構層級化

不同規模的儲能BMS、PCS產品模塊化組成儲能規模不同，架構層級可能有所不同，8MWh和50MWh都是模塊化設計(削峰填谷)，產品完全相同，只要線路不接錯基本接上就可以并網。

EMS：產品模塊化，結構簡單化，可擴展性強

針對不同的儲能系統，EMS只需通過簡單裁剪和配置，通用功能的EMS，無需現場修改代碼調試，用戶拿到軟件筆直配置即可。

五、儲能網絡化

商業化儲能系統，將是能源互聯網的一部分，所以儲能和分布式微網都要可網絡化調度。

02科工BMS的現狀和規劃

①截止2018年五月底，科工電子BMS累計簽訂儲能系統合同1.07GWh，投入運行儲能系統700MWh

②到2017年十二月儲能系統中商業化儲能有890MWh，占比83.2%說明商業化儲能已經占據主流商業化儲能中已經投入運行或在試運行的有610MWh，占比67.5%，說明投入運行速度非常快。

③商業化運行最早的項目是中能硅業12MWh儲能，繼續運行730天無故障，系統效率89%以上。

④科工電子到2018年五月累計完成儲能項目BMS768MWh左右(其中鋰電池儲能205MWh)。

▲科工BMS在商業化儲能使用的現狀和規劃(30個以上)

▲科工產品及技術解析

03商業化儲能系統應有新的儲能架構

電池儲能系統架構：

10KV/35KV并網為主

目前國內外電池儲能系統PCS基本是AC400V并網，再升壓10KV或35KV，成本較高，普遍都在0.8元/W左右。

◆采用高壓、大容量PCS，百MW級系統采用單臺1MW或2MW的PCS，筆直10KV或35KV并網，成本可以控制在0.25元~0.3元/WPCS效率高一倍以上，儲能系統效率高出傳統儲能至少5%。

◇采用高壓環境下BMS，百MW級系統因PCS筆直到10KV以上，所以BMS的架構、性能會有更高的要求。

◆數據通信，高壓儲能系統采用光纖通信

◇消防系統，專用消防系統與儲能系統一起接入微網調度系統，作為微網調度的子系統。

◆數據分解遠程調度系統，百在EMS系統基礎上會新增數據分解系統，遠程終端APP系統(如手機等終端)。

04商業儲能中要怎么樣利用好梯次電池儲能

鋰電池儲能系統現狀：

①鋰電池儲能以示范為主

截止2017年底沒有商業化案例(沒有能算經濟賬的案例，二次調頻3～4年可收回成本)。目前國內外鋰電池儲能系統基本都是示范為主，原由如下：

◆鐵鋰電池成本較高，不同品牌和質量的價格基本都在1元/wh~1.3元/wh(含pack)主動均衡BMS價格在0.15元/wh~0.19元/wh

◇鋰電池中的三元電池安全性有待改善，儲能行業要做，至少是百MW及GW級，這樣大的系統，安全性目前還沒有案例，投資大，安全隱患大，各投資公司以觀望為主

◆相關配套技術有待成熟，百MW及GW級系統，PCS、BMS、電池、EMS、消防等穩定性有待進一步驗證。

②目前商業化儲能以鉛炭電池為主

◆鉛炭電池儲能系統占據市場80%以上份額，鋰電池削峰填谷目前沒有商業化運行◇鋰電池儲能要實現商業化運行，系統成本還要下降30%~40%。

二次電池儲能系統現狀及將來：

①動力二次電池儲能目前各公司還在尋求運作模式

◆目前還沒有大規模的動力鋰離子電池退役

◇退役電池的篩選、修復、再利用的總成本還沒有一個非常有說服力的數據。我們目前做了3個二次電池儲能項目，總結：每1MWh退役電池6~7天(3人+4套設備)可以完成。還要更大數據的電池進行驗證和評估

◆退役電池修復后的剩余價值要怎么樣評估。(目前我們探測下來大巴車的退役電池SOH大概在80%~90%，個別可以達到92%)，關于不同品牌，不同車輛退役的電池，SOH相差比較大。

②動力二次電池儲能---電池部分現狀

◆部分范疇的二次電池是可利用的，如大巴退役電池是完全可以儲能再利用(部分品牌電池不可二次利用)。

◇大多數出租車或運營車輛電池不提議用在工業儲能范疇

◆專用車輛(如環衛車等)電池需初步篩選后部分可用在工業儲能范疇。

③動力二次電池儲能---BMS要求

◆二次利用儲能系統對BMS要求更高

(1)非得有比較好的均衡系統和策略

(2)要有比較好的通信報警和保護措施。

④部分廠家的電池在大巴范疇的動力二次電池儲能系統僅適合能量型儲能。

(1)建設成本低于鉛炭

(2)系統的技術要求高于其他儲能。

▲梯次電池篩選配組數據管理平臺

▲梯次電池篩選配組數據管理平臺

▲梯次電池篩選配組數據管理平臺

05儲能業績、儲能案例

▲科工電子典型微網/儲能業績(截止2018年五月，儲能業績總容量gt1GWh)

項目分布情況：

截止2018年五月，科工電子已在全國各省、直轄市，建立微網/儲能項目超過100個，儲能業績穩居儲能行業前列。

儲能案例展示：

天工儲能系統BMS

項目地址:江蘇鎮江丹陽

儲能功率:2MW、儲能容量:16MWh

儲能功能:利用峰谷電價差的儲能實現電能質量調節。

本項目是國內首個利用峰谷差儲能實現電能質量調節的示范項目，使用在特種鋼材龍頭公司。

▲天工儲能系統BMS

儲能案例展示：

無錫星洲160MWh儲能電站(商業化儲能)

項目地址:江蘇無錫

儲能功率:20MW、儲能容量:160MWh

儲能功能:緊要將實現工業園區削峰填谷節能使用。

本項目是國內最大的儲能使用項目，項目由浙江南都投資建設，科工電子供應BMS。

▲無錫星洲160MWh儲能電站(商業化儲能)

▲無錫星洲160MWh儲能電站(商業化儲能)

儲能案例展示：

西藏尼瑪12MWh集裝箱儲能(BMS、集裝箱)

項目地址:西藏尼瑪縣

儲能功率:3MW、儲能容量:12MWh

儲能功能:西藏無電區實現光儲發電、用電等使用。

本項目是科工首個高原施工高原運行的大型集裝箱儲能項目，項目意義重大，給西藏無電地區居民送去了光明和溫暖。

▲西藏尼瑪12MWh集裝箱儲能(BMS、集裝箱)

干貨|儲能商業化發展的關鍵因素及BMS的用途

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