CIES|能建储能研究院李珂：新能源大基地中的电化学储能工程应用

中国储能网讯：

3月23日，由中国化学与物理电源行业协会主办并联合500余家机构共同支持的第十五届储能大会暨展览会（简称“CIES2025”）在杭州国际博览中心召开。

CIES大会以“绿色、数智、融合、创新”为主题，针对储能产业面临的机遇与挑战等重点、热点、难点问题展开充分探讨，分享可持续发展政策机制、资本市场、国际市场、成本疏导、智能化系统集成技术、供应链体系、商业模式、技术标准、示范项目应用案例、新产品以及解决方案的普及和规模化工程应用。

在3月23日下午的新型储能与新能源大基地协同发展专场中，能建时代（上海）新型储能技术研究院有限公司技术总监李珂作了题为《新能源大基地中的电化学储能工程应用》的主旨演讲。

以下内容根据大会发言整理提炼，仅供参考。

各位专家、各位领导，今天非常感谢有这个机会，代表能建时代上海研究所就电化学储能在大基地中的工程应用做一个简单汇报和交流。

今天我主要讲三个部分：

第一部分，新能源大基地的概况

2021年，国家领导人提出双碳目标后，这几年主要在沙戈荒地区加大了大型风光电基地项目的建设，目前批复了好几个基地，有一些基地已经开始在建设。

关于沙戈荒基地的总体目标，国家目前考虑的是以库布齐、乌兰布和、腾格里、巴丹吉林沙漠为重点，以其他沙漠和戈壁地区为补充，综合考虑采煤沉陷区，规划建设大型风电光伏基地。预计到2025年和2030年，整个规划建设的风光基地总装机分别达到2亿千瓦、4.55亿千瓦。

（图示）左边的图是沙漠要开发的基地分布，第二张图，我们要考虑新能源的消纳需要“两条腿”走路，也要考虑把东部地区比较大量的负荷使用方，看能不能引导到新能源比较富集的地区，所以新能源的消纳也需要把产业合理地引导到新能源电价比较合适的地方去落产，这样是一个比较好的促进新能源消纳的方式。

说一下新能源大基地的概况，我们参与的项目比较多，大概有以下几个原则：

第一，三位一体。新能源、煤电以及外送的通道起点应该在一个合理的地理范围内，合理的安排建设时序和工期，确保三位一体。

第二，储能调节。我们要科学论证储能调节的时长和规模，因地制宜开展相应的选型。

第三，煤电扩建优先。现在大基地还有一些煤电，应该是扩建为主，这是要优先的，利用在原有的厂址进行扩建，需要用低碳的煤电和清洁的煤电为主。

第四，沙地为主。风和光还是要布局在沙戈荒区域为主。

第五、社会责任。我们在建设沙戈荒基地的时候，要考虑整个生态治理，希望建完以后，这个区域的生态能够提升到一个比较好的水平。

第六，创新示范。在大型的沙戈荒基地里还需要有一些创新示范，不光包括储能的，还有一些风、光以及输电的，都要考虑一定的创新示范的需求。

第二部分，电化学储能基地应用

储能在大基地里布置有很多种类型，有长时储能，也有一些创新的储能，但整体来说还是以电化学为主。

现在的电化学储能在单个基地里，大概是配置到10%-20%的规模，时长是2-4小时。

大基地的技术指标有几个比较关键，首先是通道的利用小时数，按照国家要求是4500小时左右。绿电的占比不能低于50%，整个基地的新能源利用率不能低于90%，而且对于晚高峰的送电规模不能低于500万千瓦。

根据这些因素和指标，我们在考虑基地的风电、光伏和煤电，包括有些基地有光热的规模以后，再来确定这个基地到底需要多少储能，需要多少时长，需要什么样的储能类型。目前基本上还是以电化学为主。

整个储能的运行方式分春秋季、夏季和冬季这种典型方式，基本上还是以白天存储光伏为主，光伏发电比较多的季节里，光伏的多余电量存储为主，晚高峰放电，提升整个通道的晚高峰支撑能力，最大程度地减少一些弃风和弃光。

储能的布局应用，目前有两个观点，一方面是按照调度或运行比较方便的模式，前期有个别基地单独设定了储能的一个组团，或者一个区域专门是做储能，这个储能再以一个单独的变电站和整个基地以及电网相连，这样便于储能去运行和调度。

我们在某个基地，考虑了另外两种方案，一种是搭配光伏的建设，在光伏建设的区域配了一些储能，集中地布置在光伏场站的场站侧，也是集中去布置，但是把它分开，和光伏合建。我们选了两三种方案，就不详细展开了。

从这三种方案里，可以看到方案一、二、三，整个储能方案单元都是一样的，以基地为例，可能有600套的储能单元。我们把这三种方案做了一个分析和比较，打捆的布置，也就是说把光伏和储能打捆到一起去布置，和我单独把储能集中到一块儿去布置，还有一部分是和光伏合建，有一部分是集中。

这三种比较下来，我们认为和光伏合建是对整个大基地的技术经济性有比较大的好处，除了调度的角度可能不如集中布置优秀，这怎么办呢？我们要对储能的运行提出要求，你如果是和光伏打捆布置了，一定要满足调度对整个储能的调度性能的要求，一定要达到和集中布置一样的水平。所以我们在某个基地里就推荐了这么一个方案，当然也获得了批复，整个经济性上，帮开发商或者说从整个工程的技术经济性考虑，可能节约了几个亿。

打捆布置了以后有几个问题呢？主要是要考虑储能的控制问题。这个控制问题，在基地里也考虑新增一套储能的高速同步控制器，在涉网功能包括调度比较关注的快速功能的时候，我们通过这套高速同步控制器去控制每一个储能单元的PCS，达到和集中布置一样的效果。也就是说，我这套控制器要控制大概600套的控制单元。

另外一个方面，在基地的创新里，我们在某个基地大概考虑了几个方向：

首先是类型，因为这次主要是讲电化学，除了锂电，我们也考虑了一些有机水系的应用示范。

其次，技术路线上，目前大家的同质化比较严重，在大基地的层面，基本上储能调用还是比较频繁的，所以我们在以常规大家基本上都是集中式，我们也考虑了一些高压级联、低压级联和直流直挂的应用示范。

第一，我们也考虑了一些构网，但构网在大基地里，感觉不是特别有必要性。因为现在大基地基本上都在配分布式调样机，如果已经有分布式调样机的前提下，再配构网也就是增加我的成本，构网没有什么太大的意义。构网方面，我们只做了一个小范围的示范，比如说增强型的构网或者高压级联的构网。另外，我们也考虑了一些快速的控制，去帮助基地的储能能达到电网公司的要求。

第三部分，发展建议

首先，我们要考虑安全，安全是第一位的。在做整个大基地的电化学储能工程的时候，还是要考虑到整体的安全性。我们分了四方面去考虑，首先是本体安全，还要考虑运维安全，以及消防安全，另外，我们也希望有一个体系安全。当然，这么大规模的储能，是不是在做了某些工程以后，做一些大型电站标准体系以及制度的设计？这是安全性，要放在第一位。

第二方面，我们总结了有三个考虑：第一个，保证运行性能。做了这么多的电化学储能，需要支撑大基地和直流的运行，也要保证整个基地的储能响应要快速和准确，还要考虑它要适应这种大容量，而且在基地建设过程中，应该是多个供应商来提供储能的设备，怎么协调统一，能够完成统一的性能，这是我们要非常考虑的方面。

第二个，提升集成水平。提升产品的集成度，对整个大基地建设运行的角度来说，首先可以节约一些建设的工期、调试的工期，可以提升运行的性能。我们也希望在供货的时候，供应商要达到生产工艺水平的统一，不要有参差不齐的情况，也要满足全生命周期运行的要求，因为基地运行的寿命还是比较久的。第三个，重视建造运维。希望能够在大基地建设过程中提升整个尤其是电化学储能工程的项目管理水平，以及规范现场的调试，提高调试效率，提升后期的生产运维。

就以上几个方面，我们提出了几点建议：

首先，拓扑优势。之前风光配储，好多储能都没有实际在投运或者说投运率比较低，如果对于大基地这种基本上在某些季节每天都要调用的储能，是不是非要全部都按照这种集中式的布局来考虑？

我们也可以考虑高压级联或者低压级联的方式，或者组团式的方式，在某个基地里我们提出低压级联的储能，虽然成本上稍微有些增加，但可以解决整个集中式储能比如说单个功率单元400个电池产生短板效应，如果做到“一pack一管理”，可以有效解决这方面。在全生命周期的运营方面，我们和投资商也进行过一个交流，他们还是愿意去尝试这么一个技术，保证它全生命周期电池的运行效率。

我们也提出来一个方案，在储能的集成提升上，这也是行业一直在说的一些短板，现在大家在做电化学储能的时候，规模越来越大，需要配合的像EMS、BMS、PCS等，都是不同的厂家通过集成商组织起来的。在我们实际的建设以及运行的时候，基本上都是一个集中商带了很多不同厂商的技术人员在现场做协调和管理，整个的调试周期和运维的时候都非常的麻烦。

因此，我们希望能否提出一套储能智慧集成控制系统，通过SCADA和高速同步控制器，在每个集装箱都有一个控制单元，把BMS、PCS以及消防、通信和主控，以及液冷系统的主控和通信，所有的这些都集成到一个集装箱的控制单元里，通过之后的控制系统统一把集中商去协调的这些工作，统一交给这套系统去协调。

这样是不是可以去解决：第一，集装箱就地有一个智能的管控；第二，集成的技术本质上可以提升；第三，在边缘控制上有很好的性能，能够满足调度的一些需求；第四，做出来以后，可以简易地去调试和维护。

这样我们感觉可以帮这个行业做一些不一样的东西，也能够破解整个行业的痛点。

最后，保障性能。大基地的规模比较大，一般都是十几个GWh的风光，几个GWh的储能，都是通过直流去运行，这样的话，对整个电网的系统安全有非常重要的影响。我们在做基地的电化学工程的应用上，需要做一套高速同步的控制器，它需要保证非常快，也要保证几百套储能单元要同时去运行和控制，并且保证整齐划一，也需要整个控制器是比较重要的系统。

以上是我们提出来的几个建议，今天的分享就到这儿，谢谢大家！

一审：刘亚珍

二审：裴丽娟

三审：潘 望