楊霖霖-面向新型電力系統的高安全、長時液流電池儲能技術及應用.pdf

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1、面向新型電力系統的高安全、長時液流電池儲能技術及應用上海電氣儲能科技有限公司楊霖霖 13564732419（微信同號）2023年2月Content目錄儲能背景產業規劃0104公司及產品03長時儲能技術02儲能背景Chapter 01國家“3060”碳排放目標 2030年，碳排放達到峰值 2060年，實現碳中和時間實現目標十四五25%十五五34%十六五42%2050年78%非石化能源占比目標數據來源：國家發改委能源研究所2020年中國可再生能源展望報告雙碳背景下構建以新能源為主體的新型電力系統，需要新能源和可再生能源實現大規模、高比例、高質量、市場化的應用與發展.發電側可再生能源發電量占比提升、

2、大規模新能源并網、用戶側日趨復雜的負荷，將對電網穩定性產生沖擊，將對新型電力系統的可靠性提出更高要求。需要依賴儲能形成可控制、可調度的新型電力系統運營模式。儲能背景儲能應用領域國 內 市 場 容 量 預 測國 內 市 場 容 量 預 測儲能市場:1、根據國務院2030年前碳達峰行動方案，2025年，新型儲能裝機容量達到50GW以上。2、據此預測十四五期間儲能容量有望突破200GWh，市場規模預計可達千億以上規模。雙碳目標下，儲能呈現出廣闊的市場前景應用場景光伏、風電等可再生能源消納，平滑輸出數據中心儲能備電系統電網調峰，調頻輔助服務火電一次調頻，平滑波動應用領域保守預測:2026年新型儲能累計

3、規模將達到48.5GW，2022-2026年復合年均增長率（CAGR）為53.3%。理想預測:2026年新型儲能累計規模將達到79.5GW，2022-2026年復合年均增長率（CAGR）為69.2%。2021年10月，國務院發布2030年前碳達峰行動方案，方案指出：積極發展“新能源+儲能”、源網荷儲一體化和多能互補，支持分布式新能源合理配置儲能系統，到2025年，新型儲能裝機容量達到30GW以上。液流電池在高安全、大規模、長時間的電力系統儲能中的比例將逐步提升。引自：中關村儲能產業技術聯盟儲能產業研究白皮書2022市場環境引自：Long Duration Energy Storage Coun

4、cilNet-zero PowerLong duration energy storage for a renewable grid1.儲能容量的邊際成本很低2.存儲的能量與其吸收和釋放的能量速率解耦3.廣泛的可部署性和擴展性，不受地理位置限制，不依賴稀有元素長時儲能技術屬性需求4.與電網升級或擴建相比，實施周期要較短同時還需本質安全、全生命周期環境友好。市場環境可再生能源占比越高，結構性壓力愈大，長時儲能是應對這一挑戰的關鍵解決方案之一。長時儲能技術Chapter 02技術原理1985年，新南威爾士大學的 Maria Skyllas-Kazacos團隊首創全釩液流電池。液流電池是一種新型、綠

5、色的電化學儲能電池，其正極和負極電解液分別存儲在儲液罐內，通過循環泵推動電解液進入電堆，其中的活性物質在離子膜兩側的多孔電極上發生電化學反應。1.儲能容量的邊際成本很低2.存儲的能量與其吸收和釋放的能量速率解耦3.廣泛的可部署性和擴展性，不受地理位置限制，不依賴稀有元素全面滿足長時儲能需求4.與電網升級或擴建相比，實施周期要較短同時還需本質安全、全生命周期環境友好。釩電池的獨特優勢長時儲能已成為可再生能源高比例增長條件下的最迫切需求，釩電池可發揮其獨特優勢1.水系儲能具有本質安全特性2.儲能功率和容量相互獨立，解耦3.設備形態，選址靈活、不受地理限制釩電池在長時儲能應用的相對優勢4.長壽命、與

6、風光發電裝備同生命周期新能電力系統結構下需求大于4h的長時儲能5.資源豐富且可循環使用、環境友好釩電池是液流電池領域目前最成熟的技術。IDTECHEX預測，十年內液流電池的裝機容量將突破百GWh。CNESA預測的新型儲能市場規模（2016-2026）IDTECHEX預測的全球液流電池市場規模（2021-2031）新型儲能市場和液流電池正處于指數發展期，商業化前景光明!釩電池儲能步入快車道國家政策支持宏觀政策相關內容頒布單位時間能源技術創新“十三五”規劃全釩液流電池儲能產業化技術被列為應用推廣類首個技術。能源局2016關于促進儲能技術與產業發展的指導意見推進儲能技術裝備研發示范，重點包括100M

7、W級全釩液流電池儲能電站。發改委、能源局等部委2017關于加快推動新型儲能發展的指導意見大力推進電源側儲能項目建設。到2025年，新型儲能裝機規模達3000萬千瓦以上。發改委、能源局2021“十四五”能源領域科技創新規劃開展高功率液流電池儲能電站系統設計與示范。能源局、科技部2021“十四五”新型儲能發展實施方案1）加快重大技術創新示范：釩電池；2）重點建設更大容量的液流電池示范項目發改委、能源局2022“十四五”國家重點研發計劃“儲能與智能電網技術”重點專項2022年度申報指南突破新一代100MW級、本質安全、超長時間液流電池儲能關鍵技術?？萍疾?022液流電池政策密集落地，推動行業發展公司

8、及產品Chapter 03公司簡介上海電氣儲能科技有限公司國綜（鹽城）新能源科技有限公司上海電氣靈儲科技有限公司安徽巢湖液流儲能生產基地上氣悅達(江蘇)儲能科技有限公司（51%）綜合能源服務平臺研發中心、銷售中心制造基地項目開發及系統集成平臺上海電氣儲能科技有限公司是上海電氣集團投資成立的儲能平臺公司，致力于為客戶提供綠色、經濟、高效的儲能裝備及綜合能源解決方案，擁有電池及系統集成的核心自主知識產權。公司簡介 現有產能200MW/1GWh/年，位于安徽合肥現有產能公司簡介公司在專利發明、標準制定等方面均有布局010201 榮譽成果安徽省科學技術獎；2020年度安徽巢湖經濟開發區產業創新團隊國家

9、科技型中小企業、高新技術企業；專精特新企業03 體系認證質量管理體系認證GB/T19001-2016環境管理體系認證GB/T24001-201602 知識產權累計已申請專利70余項參與行標/國標10余項03旁路電流、熱仿真技術，提高電池能效；電池內外密封技術，杜絕電池泄露高性能電堆（單堆32kW，能量效率85%)設計及批量化生產技術。一、電堆技術高性能電解液配方技術電解液測試及性能評估技術二、電解液技術模塊化管道設計及密封技術動態溫度、流量閉環管理技術高可靠性多元儲液罐設計技術電解液調平、共混及在線容量恢復技術三、循環系統技術電堆-模塊-系統分級監測，集中管控技術電解液智能溫控技術，保障電解液

10、溫度窗口電解液梯級流量技術，降低輔助能耗SOC監測及自動運行技術容量在線智能恢復控制技術遠程智能運維技術四、BMS技術模塊化設計技術箱式/固定式儲能產品設計及制造技術一體化廠站式儲能電站設計及工程建造技術儲能及源網荷儲綜合綜合能源解決方案能力五、集成技術十二年深耕液流儲能技術，已開發系列電堆及產品，具備液流電池電堆及系統產品設計、制造及工程交付能力，不斷積累液流儲能工程經驗，已逐步由設備供應商向整體解決方案提供商邁進。公司簡介-核心技術系列SEVRB-SSEVRB-CVRB-MSEVRB-C10SEVRB-C20SEVRB-C30SEVRB-C40產品類型機柜/集裝箱集裝箱集裝箱集裝箱集裝箱集

11、裝箱/固定式功率525kW3050kW50125kW125250kW250500kWMW級以上儲/放電時間0.5h8h（或根據用戶需求設計儲/放電時長）環境溫度-3050響應時間100ms循環壽命15000系統壽命20年場地室內或室外室外室外站房式應用領域與服務工業儲能、戶用儲能、分布式微電網工業儲能、分布式微電網分布式微電網、可再生能源發電領域分布式微電網、可再生能源發電領域、電廠調峰/調頻遠程通訊，可提供儲能系統的整體解決方案及個性化產品定制等公司簡介-系列化產品公司簡介-已完成源網荷多個應用場景項目公司已交付50余項KW-MW級儲能項目，覆蓋多個應用場景，并出口歐日澳等地安徽巢湖銷售及生

12、產基地上海銷售及研發中心青海黃河上游水電1MW/5MWh儲能液流電池項目安徽戶用側1MW/4MWh儲能液流電池項目汕頭風光儲智慧能源1MW/1MWh儲能項目日本山梨縣光儲微網100KW/380KWh研究示范項目憑借自身核心電堆及系統技術，公司已向儲能集成商和終端客戶，累計完成50MWh的項目業績，覆蓋國內外市場。項目案例-華潤山東東營源網儲一體化示范項目項目名稱華潤山東東營源網儲一體化示范項目實施地山東省東營市應用場景山東25個2022年度儲能示范項目環境特點園區外布置項目規模1MW/2MWh全釩液流儲能產品配置8125kW固定式儲能產品項目簡介由華潤財金新能源（東營）有限公司投資開發、中國電

13、建福建設計院承包建設，設計總容量101MW/202MWh,其中鋰電池儲能系統100MW/200MWh，液流電池儲能系統1MW/2MWh。項目案例-山東國電投海陽儲能項目項目名稱國電投山東海陽儲能項目實施地山東省海陽核電工業園區應用場景山東首批“5+2”儲能示范項目環境特點園區外布置項目規模1MW/2MWh儲能產品配置8125kW固定式儲能產品項目簡介占地46畝，由國家電投山東分公司投資開發、山東電力工程咨詢院承包建設，設計總容量101MW/202MWh,其中鋰電池儲能系統100MW/200MWh，液流電池儲能系統1MW/2MWh。項目案例-青海共和液流電池儲能項目1#500KW PCS2#50

14、0KW PCS項目名稱青海共和風電場配套液流儲能項目實施地青海省共和縣應用場景風儲環境特點高海拔（3500m）、多風沙、低溫（-30）項目規模1MW/5MWh產品配置8125kW集裝箱式儲能產品+11MW電氣集裝箱項目簡介青海共和風電場裝機規模450MW，安裝225臺2000kW風力發電機組，其中1臺風力發電機組配套1MW/5MWh液流電池儲能系統，實現平抑波動、削峰填谷等風儲聯合發電功能，參與多能互補聯合運行。項目案例-汕頭智慧能源系統混合儲能項目項目名稱上海電氣汕頭智慧能源系統項目實施地廣東省汕頭市應用場景風光儲環境特點高溫（40）、沿海、鹽腐項目規模1MW/1MWh產品配置4250kW集

15、裝箱式儲能產品+11MW電氣集裝箱項目簡介汕頭智慧能源系統示范項目，建設12MW風力發電機組，2.42MWp屋頂光伏，風光配套2MW/2MWh儲能系統，其中1MW/1MWh儲能系統采用磷酸鐵鋰儲能系統，1MW/1MWh儲能系統采用全釩液流電池儲能系統。通過上海電氣星云智匯平臺，實現風光儲聯合發電。項目案例-日本光儲微網示范項目分布式光儲微網系統的研究示范項目，目的是研究一種高效控制策略，使光伏與儲能系統結合統一化管理，最大化消納光伏電能，提升系統效率。解決方案具備復制效應，可分散部署統一管理。項目地：日本山梨縣部分客戶與業績國家電投青海風電場配套液流儲能項目湖南常德風光柴儲氫微電網液流儲能項目江蘇鹽城日鎧光儲微電網項目江蘇蘇北400MW/2000MWh風儲商業調峰電站項目（已列入當地規劃）合肥分布式儲能項目西班牙澳大利亞北京用戶側削峰填谷儲能項目安徽工業園區儲能電站項目日本山梨縣光儲示范項目汕頭智慧能源液流儲能項目上海分布式微電網項目南非加拿大產業規劃Chapter 05能動全球工業智創美好生活！