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利用国轩高科在电池领域的技术优势,大连液流

2019-11-22 06:37

盘点 | 科陆、圣阳、亿纬锂能等企业最新储能项目大集合

近年来,随着清洁能源发电的广泛应用,储能行业也获得了很大的发展。特别是以钒电池为代表的储能电站建设,为电网接纳可再生能源发电提供了良好的技术支持,促进了节能减排。

3月2日,中国能建中电工程东北院与大连恒流储能电站公司正式签订“大连液流电池储能调峰电站国家示范项目”勘察设计合同。

五部委发布储能指导意见

2017年11月1日

风能、太阳能等可再生能源的发展已是大势所趋,然而由于风能等清洁能源具有不连续、不稳定等特性,大规模并网后对电网调峰、调频及电能质量均会带来不利影响,这限制了清洁能源的广泛应用。储能技术则有望解决上述困扰。

该项目建成后将提高辽宁电网尤其是大连电网调峰能力,并将验证液流电池储能技术在电力系统应用的有效性,探索储能电站的应用条件,为我国储能电站的发展和国家相关政策措施的制定提供依据,同时也将大大推动储能产业的发展。

    10月12日,国家发改委、财政部、科技部、工信部、能源局等5部委联合发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》(以下简称“意见”),明确了我国储能行业发展的原则、目标、重点任务和保障措施。

当前,储能产业正迎来前所未有的发展机遇。10月11日,五部委联合下发的《关于促进储能产业与技术发展指导意见》指出,到2025年,储能项目广泛应用,形成较为完整的产业体系,成为能源领域经济新增长点。 随着各地储能产业扶持政策的陆续出台,我国储能产业将迎来至少10年的黄金发展期。专家预计,到十四五末我国的储能装机将达到50-60GW,到2050年将达到200GW以上,市场规模将超2万亿元。 以下是汇总了一些储能企业正在投资建设储能项目: 南通储能系统基地项目 项目介绍:10月28日上午,南通经济技术开发区与上海电气集团股份有限公司、国轩高科股份有限公司在南京签署储能系统基地项目投资协议。 该项目总投资30亿元,利用上海电气在电力领域的资源优势,拓展分布式储能、电网储能业务;利用国轩高科在电池领域的技术优势,共同打造储能产业基地,实现储能技术走向国际市场。该项目业务范围包括分布式微网储能、新能源并网储能、电网调峰调频储能、高可靠后备电源、特种车辆动力电源、工程机械动力电源、移动充电服务等。 国家重点研发计划10兆瓦级液流电池储能技术项目 项目介绍:10月17日,国家重点研发计划10兆瓦级液流电池储能技术项目在邵东正式启动。10兆瓦级液流电池储能技术项目团队由位于邵东县生态产业园的湖南德沃普电气股份有限公司与中南大学、中科院煤化所、合肥工业大学、中国电科院、国网吉林电网公司、国网新疆电网公司、湖南大学、南京工程学院、大连理工大学等15家储能知名高校、科研机构、企业单位共同组成。 本项目旨在研究10MW级大规模液流电池储能系统的材料及其制备、元件及系统集成、工程应用等核心关键技术,实现全钒液流电池核心、关键材料低成本制造,降低全钒液流电池成本、提高大容量全钒液流电池储能系统效率,加速全钒液流电池储能系统的应用。该项目在光伏发电、风力发电、智能电网、交通军事等领域有着良好的应用前景。 青海省风电储能电站项目 项目介绍:近日,青海省首个风电储能电站——黄河上游水电开发有限责任公司共和45万千瓦风电项目顺利取得核准批复文件,提前12天完成了核准任务。在新能源发电项目中科学合理的配置一定容量的储能系统,可以解决当前大规模新能源项目建设及运营时遇到的并网安全和有效消纳问题,大规模储能技术可调控风能发电的不稳定、不连续性,实现安全、稳定供电,是实现能源多样化的核心技术。 山西平朔煤矸石发电有限公司2×300MW发电机组AGC储能辅助调频系统项目 项目介绍:深圳市科陆电子科技股份有限公司近日与山东融汇新能源开发有限公司签署了《山西平朔煤矸石发电有限公司2×300MW发电机组AGC储能辅助调频系统项目EPC总承包合同》,合同金额逾3000万元人民币。该项目建设规模为9MW/4.478MWh,拟于2017年10月底开工,项目约定建设期限为90日历日。该项目由公司承建的山西同达电厂储能自动发电控制项目已成功投运。 协鑫智慧能源分布式储能(2MW/10MWH锂电)示范项目 项目介绍:该项目是国内最大单体商用锂电储能项目,也是江苏省首个商业化锂电池示范项目。由协鑫智慧能源有限公司投资建设,由中天储能科技有限公司作为项目的总包方,包括示范项目的技术方案制定及储能电站集成系统设计、制造、安装。该储能系统由15万只20AH的锂电池串并联组成,装机容量10MWH(1MWH=1000KWH),生命周期内充放电可达到3600次,能够很好地满足电网调峰调频、快速响应需求。 江苏天工国际产业园区互联网+智慧能源系统储能项目 项目介绍:天工国际储能项目位于江苏省丹阳市江苏天工国际产业园区,项目总建设容量100MWh,目前第一期工程建设已完成,规模为功率1MW,容量为8MWh,并建设能提供320kW安全稳定电源的智慧型储能电站一座。二期正在项目实施准备阶段,预计建设规模11.5MW,容量92MWh。 卓资县锂离子负极材料加工项目 项目介绍:2017年9月底,卓资县人民政府和山东兴丰新能源科技有限公司正式签约,该公司计划投资30亿元,在卓资县旗下营工业园区分期建设20万吨锂离子负极材料加工项目。 其中,一期工程计划2017年10月底正式开工建设,建设年产5万吨锂离子负极材料,2018年12月份建成投产;二期工程2019年开工建设,2020年投产;三期工程2022年开始建设,2025年投产。项目总用地1500亩,其中,一、二期占地700亩,三期占地800亩。项目的引进,对全县工业转型升级和旗下营工业园区的扩规增效起到积极的作用。 荆门高新区高性能锂锰电池项目 项目介绍:亿纬锂能子公司荆门亿纬锂电池有限公司将在湖北荆门高新区投资建设高性能锂锰电池项目。项目总投资约5亿元,建设期24个月。 该项目计划用地约为170亩(准确地点和面积以土地部门实际测量为准),选址在凯欣环保以东、武荆高速以南、华科路以北。来源:国际能源网

近年来,钒电池凭借其安全性高、寿命长、低污染等特性,成为可再生能源储能、电网调峰、备用电源等领域的首选技术之一。钒电池全称全钒液流电池,是一种通过钒离子价态变化,实现化学能到电能的往复转换,从而将风力或太阳能所产生力存储与释放的大型储能电池,业内形象地称之为“电力银行”。

液流电池储能技术引领未来方向

    简评

记者在采访中了解到,美国、日本等发达国家用于电站调峰和风力储能的钒电池产业发展迅速,技术已经基本成熟。然而,我国的钒电池产业还处于起步阶段。统计数据显示,我国钒储量占全球储量的35%,居全球第一位,钒产量占全球产量的48%。业内专家表示,得天独厚的钒资源优势为我国钒电池产业的发展创造了十分有利的条件。

大连液流电池储能电站项目位于辽宁省大连市,建设规模为200MW/800MWh。按照“统一规划、分期建设、逐步接入、整体调度”的原则组织实施,一期建设100MW/400MWh,待建成稳定运行后,再连续建设二期100MW/400MWh。

    首个储能产业发展指导纲领,明确未来10年“两步走”战略

2012年,由融科储能公司建设的“5MW/10MWh全钒液流电池储能应用示范电站”在沈阳市龙源卧牛石风电场落成,并顺利通过了辽宁电网和业主的验收,各项指标均达到了设计要求。“这是目前世界上第一套实际并网运行超过4年的5MW级钒电池储能电站,标志着公司在该领域技术研发、成套产品生产等方面处于国际领先水平。”大连融科储能技术有限公司总裁助理王晓丽告诉《经济日报》记者,该储能电站直接接受辽宁省电力公司调度,参与电网削峰填谷,有效提高了电网对风力发电的接纳能力,推动可再生能源发电的健康发展,促进了节能减排。

在电站储能介质的选择上,东北院经过多方比较和深入研究,最终选择全钒液流电池作为储能介质。和其他电池技术相比,全钒液流电池具有安全环保、循环寿命长、性价比高、充放电相应时间快等多种优点,而且目前国内已经有成熟项目。

    《意见》是我国首个针对大规模储能技术和产业发展的指导性刚要,签发机构涉及储能相关的所有政府顶层机构。《意见》明确了未来10年储能技术发展“两步走”的战略目标:“十三五”期间进行初步商业化,建成一批不同技术类型、不同应用场景的试点示范项目,探索可推广的商业模式;“十四五”期间实现储能产业规模化发展,推动储能在能源变革和能源互联网中的发展。

稳定运行4年多以来,该储能系统大大提高了风电场输出功率的可靠性。相较于常规发电机组,风电场发电具有较大的波动性和随机性,无法根据实际需求随时保障平稳供电。“例如,某天下午3点,电力公司要为A用户提供两小时50兆瓦功率的电力,如果当时风力不足就无法满足所需功率。”王晓丽说,储能系统实时吸收和释放功率,可以使风电场更加适应电力系统调度的运行需要,将其作为有效电源管理。此外,储能系统在平滑风电场出力、提高风电供电可靠性等方面也发挥着重要作用。

全钒液流储能电池的充放电循环寿命可达10000次以上,日历寿命超过15年。由于全钒液流储能电池的活性物质—钒离子存在于液态的电解液中,在电池反应过程中,钒离子仅发生价态变化,而无相变,且电极材料本身不参与反应,因此电池寿命较长。

澳门新濠新天地3559,    推进储能技术研发示范,推广全钒液流电池、铅炭电池储能

中国科学院大连化学物理研究所研究员张华民表示,融科储能与中国科学院大连化学物理研究所通过产学研合作,已在全钒液流电池核心领域和关键技术攻关上实现了重大突破,相继在电池材料、成套装备系统、储能应用以及产业化制造等方面形成了完整的知识产权体系,拥有170余项国内外专利,是全钒液流电池国内及国际标准制定的牵头单位。

另外,钒离子的电化学可逆性高,电化学极化小,因而非常适合大电流快速充放电。与传统电池相比,全钒液流电池更加适应在过充、欠充、局部SOC区间等电网实际工况条件下运行的要求。

    《意见》明确了对储能技术的公关、示范和推广应用。研发重点涵盖抽水蓄能、压缩空气、化学储电、高温超导磁储能等,试验示范重点包括10MW/1000MWh空压、飞轮、锂电、熔岩、电容储能系统,推广重点为100MW级全钒液流电池储能电站、高性能铅炭电容电池储能系统等。

目前,储能行业正处于从示范项目向大规模产业化跨越的关键时期。国际著名咨询机构麦肯锡更是将储能技术列为改变未来的12项颠覆性技术之一。根据国际能源机构的预计,到2050年全球储能市场规模将达数万亿美元,我国储能行业也将坐拥数万亿元人民币的市场体量。作为当前储能设备的首选技术之一,钒电池具有十分强劲的发展潜力,甚至有可能改变未来的能源格局。

相比于其他类型的储能系统,全钒液流电池储能系统是在常温、常压条件下工作,这不但延长了电池部件的使用寿命,并且表现出非常好的安全性能。另外电解质溶液可循环使用和再生利用,环境友好,节约资源。电池部件多为廉价的碳材料、工程塑料,使用寿命长,材料来源丰富,加工技术成熟,易于回收。

    推动储能与可再生能源共同发展,拓展利用电动车电池资源

按照我国《新能源汽车产业发展规划》和近年来电池行业数据的测算,钒电池所应用的风电储能设备和城市调峰储能设备市场规模将在16000亿元左右,绿色经济发展的浪潮将会给钒电池产业带来前所未有的历史机遇。

近年来,随着全钒液流电池性价比的不断提高,其受到的关注越来越多,更多的能源企业和研究单位致力于全钒液流电池的开发。该项目项目经理李岩山介绍说:“全钒液流电池目前在国内已累计实现装机35兆瓦,已有项目验证了全钒液流电池储能技术的成熟性,证明了液流电池储能的应用能够给电力系统带来包括经济、环境和社会效益等多重价值。”

    《意见》鼓励可再生能源场站配置储能系统形成“联合体”,进行储电、储热、制氢等多形式储能,电网应将其作为电厂对待,探索对联合体的补偿方式。鼓励分布式储能建设,鼓励大型场站风光水火储多能互补,探索电动车动力电池、通讯基站电池、不间断电源(UPS)等分散电池资源的能源互联网管控和储能化应用。

来源于:中国经济网

开创大容量液流电池储能电站设计先河

    建立补偿机制,保障储能发展落地

通俗来讲,储能电站的作用就是在用电低谷期,把富裕的电能储存起来,在用电高峰的时候,再将储存的电能输出使用,减少电能的浪费。

    《意见》进一步强调储能的市场化发展,建立与电力市场化运营服务相配套的补偿机制,而非类似风光电、电动车的补贴机制。

储能电站由储能电池、储能逆变器、电池管理系统、汇流变压器、升压(主)变压器、高压配电装置等设备组成。充电时,系统将电能通过主变压器,汇流变压器,储能变流器将交流电转化为直流电,通过储能电池的充电过程,将电能储存在电解液内。放电时,通过储能电池的放电过程,将直流电经过储能变流器转化为交流电,再经过汇流变压器,主变压器通过配电装置将电能输送到电网。

    看好《意见》对铅炭、锂电池和风光分布式发电的推动作用

在项目设计中,东北院深入研究,成功掌握了液流电池储能电站设计技术。液流电池储能系统由电堆、电解质溶液、电解质溶液储液罐、磁力泵、制冷机、过滤器、蝶阀及相关的管路等组成。

    铅炭电池和锂电池成本当前已分别降至0.5元/Wh和1元/Wh以下,且存在继续下降的空间。同时,随着国家对分布式风光发电的大力推广,《意见》的后续施行将利好铅炭、锂电的设备制造、电池生产、利用、回收企业和分布式风光发电产业链。

电堆是由多个单体电池以叠加形式紧固的、具有多个管道和统一电流输出的组合体,是构成电池系统的核心单元。大容量储能电站的电堆由若干电池阵列组成,电池阵列又由若干单体电池经过串并联组成。

    推荐标的:阳光电源(光伏逆变器、UPS电源、分布式光伏龙头)、南都电源(铅炭电池回收、工商业储能优势企业)、科陆电子(火电储能自发电控制、调频)、圣阳股份(铅炭技术)、先导智能、星云股份、科恒股份、金银河、赢合科技(均为锂电设备)。

储能电站的电池管理系统需要对电池单体电压、温度、告警等信号进线监测,另一方面,储能电站还需要利用这些监测数据对PCS实施闭环控制,因此,对电池管理系统要求较高,数据量较大。

在本项目设计中,单体蓄电池容量为33千瓦,采用8串2并和8串3并的接线方案组成500千瓦和800千瓦两种规格的储能电池组。每个500千瓦或800千瓦储能电池组配置一个500千瓦或800千瓦PCS。四台500千瓦或800千瓦PCS接入1台2500千伏安或4000千伏安低压侧四分裂的储能变压器,每12台或9台储能变压器串联组成24兆瓦或28兆瓦储能单元,每个24兆瓦或28兆瓦储能单元经1条集电线路接入变电站。

储能电站可有效提高电网调峰能力

目前,辽宁电网以火电为主,水电比重严重偏低,电源结构不合理;随着核电、风电等资源的开发利用,电网调峰越来越困难。大连电网以热电和核电为主,调峰矛盾更为突出。

池储能电站具有削峰填谷的双重功效,是不可多得的调峰电源。大连液流电池储能电站项目规模大,建成后可以从根本上解决辽宁尤其是大连电网调峰缺额问题,提高辽宁尤其是大连电网调峰能力、改善电网调峰状况。

此外,目前辽宁省火电占总装机的73.6%,水电、抽蓄等调峰电源仅占7.0%,调峰电源比重较低。大连电网中水电等调峰电源比重更是仅占0.1%。辽宁省地处高寒地区,调峰能力差的集中供热机组比例呈逐年增加趋势,受冬季供热和厂房保温等因素影响,电网调峰问题越来越突出。

“大连液流电池储能电站项目可以有效调整辽宁尤其是大连电网电源结构,缓解调峰压力。因此,开发建设调峰电源是十分必要的。”李岩山介绍说。

随着核电机组的陆续投运,加上供热机组调峰能力的匮乏,以及风电出力的不确定和反调峰性,使辽宁尤其是大连电网调峰压力不断加大,电网调峰、调频和电源安排日益困难。

特别是由于风能的随机性和不均匀性,风电出力具有不连续性和间歇性的特点,无法为电网提供稳定的电力供应,将增加电网的调峰需求。电池储能电站的快速响应和灵活性能够弥补风电的不连续性和间歇性,可以大幅提升电网对风电的接纳能力,为大力发展风电,提高清洁能源利用水平创造有利条件。

不仅如此,电池储能站可为重要负荷提供不间断供电,并作为地区火电机组黑启动的辅助电源,对于提高大连市区南部电网的供电可靠性具有重要意义。

同时,由于电池储能电站跟踪负荷变化的能力强,可充分发挥调峰填谷双倍解决系统峰谷差的运行特性,降低火电调峰率,有效改善火电机组的运行条件,延长火电机组的使用寿命,减少火电厂的燃料消耗。

大连液流电池储能电站项目建成后,将有效改善辽宁尤其是大连电网运行条件,避免弃风现象,降低火电厂燃料消耗,减少污染物排放。也将为我国未来提高清洁能源利用比重,加快能源结构调整探索出一条新路。

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