协鑫集成郝三存：分布式储能和区域微网

    2017年4月24-26日，第七届中国国际储能大会在苏州香格里拉酒店圆满召开，超过1400位国内外嘉宾到场参会。大会共邀请140余位行业专家与企业代表，围绕产业热点话题，发表了一系列精彩演讲，中国储能网将向读者传递本次大会最具价值的声音。

 

    大会期间，苏州协鑫集成储能科技有限公司总经理兼苏州协鑫集成工业应用研究院副院长郝三存在“储能电站暨微电网专场”，以《分布式储能和区域微网》为题发表演讲，现将演讲主要内容发布，以飨读者。

 

 

    郝三存：协鑫在光伏产业链方面，在全球是属于第一位的，包括多晶硅，组件的生产能力也是排在前几位的，还有整个电站的拥有量。所以我们更关注的是，如何更高效的运用好这样一个光伏发电和其他的分布式发电的高效利用。左边这个图是从2010年到现在全球总的装机容量，全球增长的趋势没有变化，仍然保持着不断持续增长的态势，对于这样一个终端的价格，确实在持续的下跌，我觉得右边这样一个风电的装机容量，跟太阳能的容量是同样的发展趋势，增长量的不断增加，它的价格不断下跌，这样的结果就是在某些国家从它的光伏发电也好还有风电也好，从它的全生命周期来讲，它的发电成本已经低于传统的煤和化石能源的发电了。成本的持续降低，带来了对于清洁能源使用的持续加速作用，因此未来光伏发电和风能发电将会成为一个主要的形式。

 

    它的比例不断提高，基于传统的发电模式，电力系统的结构，正在朝着分布式和微电网的形式转变，电网的形式正在进入多样化的阶段。过程可能比较漫长，各种各样的微电源，小的分布式发电的用户侧，在输配电各个环节逐渐的导入电网，使电网的整个结构，整个控制的方式跟原来单一的化石能源的电站已经有很大的不同了。这就需要引入这样一个储能的系统来解决这个问题。

 

    可再生能源所面临的主要问题，就是它的波动性。像右边这个太阳能发电就是白天有，晚上没有。风力发电是随着风的大小、方向，各种各样的因素，它的波动是比较频繁的。对于电网资源的利用和对于电网的稳定控制以及供电的稳定性产生了很大的挑战。必须要有相应的平衡装置，或者说控制的手段来消除这种影响，这样才能让光伏发电、风能发电更有效的在整个电网中使用。我想这也是储能导入到整个电网里面的最重要的核心动力。

 

    以上发展导致电力的供应形式正在从原来的集中式，大的电力设施，到用电设施，围绕输电线路，电力设施，向多元化的网络发展。从而促使了整个电力系统或者电力市场的变革，包括国家最近在进行的电力体制改革，引入各种各样的电力市场的交易机制，为的就是更有效的促进可再生能源更好的接入电网，形成良性的发展机制。

 

    要解决它的波动性，各种各样的手段，发电侧的调控，风机本身发电的控制特性，需求侧管理、储能、能源互联网，各种各样的技术，大家在平时的报道中看的都非常多，各种各样的手段综合应用，然后来解决这样一个可再生能源引入电网以后产生的问题。但是从目前的话，从它的普遍性和实用性角度来讲，化学虫能可能是一个比较好的普遍的或者适应性比较好的技术，未来的储能电站在整个网络里面，可能分布在各个环节，包括在发电侧，在输电侧，包括在用户侧，终端，包括后备，都需要各种各样的储能装置。包括未来由光伏发电和新能源汽车组成的新的全球能源的体系，里面包括电动车，也会成为一个很重要的储能装置进行使用。

 

    这张图是2015年的预测，在这里面，分布式储能展示了一个比较快的增长态势，属于光伏加储能的比例，在这里面主要还是光伏加储能在终端用户侧的市场，它的经济性已经比较显现，大家知道可能讨论的比较多的就是储能，它的成本实在太贵，目前来看各种各样的储能技术成本都非常贵。用了以后导致它的经济性，在电网中体现不出来。而在用户侧，在用户的使用端，通过光伏加储能的形式，因为终端电价比较高，它的经济性已经有了，因此它从2015年开始，展示了一个加速增长的态势。这里面也有化学储能技术的成熟，最重要的还是锂电池的技术成熟，成本下跌，这块市场在全球市场来看，在新能源领域比较重要的市场。

 

    从化学电池来看，它在分布式储能装置中应用的灵活性，循环利用的特性，另外功率和能量的可控性，另外适应类型，这方面非常适合分布式储能的应用，在其中锂离子电池它的适配的范围，或者说它的类型，比较宽，倍率特性，能量密度特性，包括寿命特性，都基本上满足了目前在用户侧的分布式储能的应用。

 

    这是锂电池目前的技术路线图，可以看到目前的话它的能量密度应该是在250左右的态势，但是它的价格也在不断的降低，最新的可能会降到150到100之间，这样的话会对整个储能市场的应用，起到很大的推广作用，尤其是对分布式储能系统来说，随着动力电池的发展，导致锂电池明显下降，会对整个分布式储能市场带来新的发展机遇。

 

    锂电池主要还是正极、负极、电解液和隔膜组成，主要集中在蓝色的部分，三元、磷酸铁锂，各有各的特性，每种电池都有适用的范围，对储能来说都会找到它的位置。主要在储能领域来讲，还是成本，在储能领域哪种金属能够胜出是比较关键的。

 

    协鑫作为一个综合能源服务商，主要还是关注于在配网侧的储能电站，通过做售配，储能电站加配网，加供电一体化的储能电站，来构建储能应用的电网应用案例，另外我们对于单个用户，工商业的储能系统，具有后备或者说峰谷套利的模式，或者做其他的服务。另外我们比较关注户用储能系统，就家庭屋顶的应用。

 

    我们主要的技术一个是电芯的技术，我们在电芯研发上主要还是走高能量密度，一个是它的循环加能量密度的提升，进一步降低它的价格，另外一些适合于储能应用的PACK设计的技术开发。BMS方面，我们也针对这个储能的特点，研究开发适合于分布式储能系统应用的BMS，包括它的均衡管理，算法，包括SOC的算法，以及安全保护，怎么进行容量的方便扩展，以及自动识别、定位，故障处理机制。

 

    另外我们面向发展中国家一体化的光储集成系统，提高它的可靠性。另外我们有储能的云平台以及大数据平台，结合储能电池的数据在里面。

 

    这是目前我们的产品线的规划，前两个主要用在家庭的分布式，分别是48伏的系统，高压板的系统，中间是用在工商业未来电站级的储能模块，这个模块的设计，我们认为大的储能电站的安全性是最重要的，你在十年或者二十年的使用寿命里面，不能发生任何的安全事故，所以我们首先要从它的单体模块开始，进行电站的设计，这里面包括各种各样的震动测试，包括燃烧测试，还有耐温性，以及它的过充过流过放这种带来的安全性，包括里面电芯失效以后，单个电芯损坏以后会不会出现连续的连锁反应，这些我们进行了充分的实验和论证，保证在任何情况下这个模块坏了它自己就退出，不会产生大面积的着火，还有爆炸的事儿。这是我们做这样一个标准模块的最初思路。通过这个标准模块我们可以构建后面大的储能电站，以及储能的系统。

 

    这是我们的一些运用的案例，左边是工商业储能的系统，用于小的微网电站。右边是我们在国外的家庭用户里面应用的案例，通过方便的扩展，家用储能这块也适合于它的应用场景，很容易进行容量扩展，连接以后电池是自动识别的，可以识别并联的连接。在国外的用户里面大家可以看到这种安装，基本上是挂墙式的安装，我们也做了充分的考虑，不占用空间，另外安全性比较好，小孩不容易摸到。这个东西放在家里面它是作为一种电器，如果小孩摸到的话会有安全性问题，我们当时做的时候都是按照家电的安全规定去做的。

 

    大家从应用场景可以看到，蓝天加光伏加储能，除了空调之外的用电，基本上可以出现自给，不需要再依靠电网的供电了。这也是推动家庭光伏加储能的应用模式最主要的原因，

 

    简单做一下展望，截至目前，全球已经安装的光伏屋顶的数量超过了一千万户，随着光伏发电成本的进一步降低，家用分布式发电还在持续增加，储能成本的降低，各国对于光伏发电补贴政策的降低或者退出，越来越多的人选择安装储能系统来增加光伏发电的自用率，家用分布式储能具有巨大的市场前景。

 

    目前光伏发电成本在一些国家和地区已经低于传统的化石能源发电，在分布式发电系统应用领域，光伏加储能有望取代传统的燃油发电，成为发展中国家电气化低成本的解决方案。现在通过光伏加储能的形式，完全可以替代柴油发电机，光伏加储能不需要燃料的添加，对于一些地方本身就缺乏燃料，燃料运输很困难的地方，它的使用效益更进一步显现。这是对于光伏利用来说，对于发展中国家来讲，它的电气化成本是最低的。

 

    动力市场的快速发展推动了锂离子电池技术的快速进步，成本的快速降低，在储能上应用优势进一步加强，支持了光伏加储能的应用，结合电动汽车，储能和光伏发电，将推动新的零碳生活时代的到来。我相信电动汽车的发展，和整个光伏加储能的发展它是相互促进，相互应用的。通过这样一个共同的发展，最后形成电动汽车加光伏发电，整个解决了我们生活中80%、90%的能源消耗，为未来能源的变革提供新的方式和生活，谢谢大家。

 

 

    郝三存，2007年-2009年于南开大学电子材料与器件博士后流动站从事新型叠层太阳电池研究。现任苏州协鑫集成储能科技有限公司总经理兼苏州协鑫集成工业应用研究院副院长。2014年当选为中国化学物理电源学会储能分会技术委员会副主任委员。熟悉硅基薄膜太阳电池产业化设备，对于PECVD等关键设备的结构及设计具有较长时间的深入的研究，并熟悉产业化设备的运行、太阳电池领域的发展情况。