面向新型電力系統(tǒng)的高安全、長時液流電池儲能技術及應用分析報告-培訓課件

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目錄02

上海電氣釩電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展03 上海電氣釩電池產(chǎn)業(yè)展望01

新型電力市場下的儲能格局新型電力市場下儲能格局Chapter

11.1 新型電力市場下的儲能格局非石化能源比重十四五25%十五五34%十六五42%2050年78%全球各國陸續(xù)提出長期“碳中和”目標，減碳已成全球共識，儲能發(fā)展可分為三階段：① “十四五”期間：② 碳達峰階段③ 碳中和階段(2025-2030)：(2030-2060)：儲能是風、光發(fā)展的標配。新能源逐步增量替代火電，電網(wǎng)需大量儲能，光+儲全面平價。儲能將在電網(wǎng)側存量替代火電，承擔主力電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻職責。1.2 儲能應用領域國內(nèi)市場容量

預測儲能市場:1、根據(jù)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(jù)此預測十四五期間儲能容量有望突破200GWh，市場規(guī)模預計可達千億以上規(guī)模。雙碳目標下，儲能呈現(xiàn)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(shù)據(jù)中心儲能備電系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)峰，調(diào)頻輔助服務火電一次調(diào)頻，平滑波動應用領域1.3 釩電池的獨特優(yōu)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(fā)揮其獨特優(yōu)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(tài)，選址靈活、不受地理限制釩電池在長時儲能應用的相對優(yōu)勢4.長壽命、與風光發(fā)電裝備同生命周期新能電力系統(tǒng)結構下需求大于4h的長時儲能5.資源豐富且可循環(huán)使用、環(huán)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(nèi)液流電池的裝機容量將突破百GWh。新型儲能市場和液流電池正處于指數(shù)發(fā)展期，商業(yè)化前景光明!CNESA預測的新型儲能市場規(guī)模（2016-2026） IDTECHEX預測的全球液流電池市場規(guī)模（2021-2031）1.4 釩電池儲能步入快車道1.5 國家政策支持液流電池政策密集落地，推動行業(yè)發(fā)展宏觀政策相關內(nèi)容頒布單位時間《能源技術創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》全釩液流電池儲能產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》推進儲能技術裝備研發(fā)示范，……重點包括100MW級全釩液流電池儲能電站。發(fā)改委、能源局等部委2017《關于加快推動新型儲能發(fā)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(guī)模達3000萬千瓦以上。發(fā)改委、能源局2021《“十四五”能源領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》開展高功率液流電池儲能電站系統(tǒng)設計與示范。能源局、科技部2021《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》加快重大技術創(chuàng)新示范：釩電池……；重點建設更大容量的液流電池示范項目發(fā)改委、能源局2022《“十四五”國家重點研發(fā)計劃“儲能與智能電網(wǎng)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上海電氣釩電池產(chǎn)業(yè)布局Chapter

22.1

上海電氣釩電池——發(fā)展歷程研發(fā)立項20112013第一臺10kW樣機誕生，隨即25kW、32kW、50kW高功率電堆研發(fā)成功250kW/1MWh工程樣機研發(fā)成功，技術創(chuàng)新型不斷取得進展20162018進入產(chǎn)業(yè)孵化階段公司成立20192020兆瓦級項目相繼落地海外業(yè)務大幅增長，日本、澳大利亞、西班牙等海外市場實現(xiàn)突破合肥工廠正式投產(chǎn)公司實現(xiàn)快速發(fā)展，Pre-A輪融資20212022產(chǎn)業(yè)化縱深推進啟動A輪融資2.1

上海電氣釩電池——發(fā)展歷程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(jīng)濟、高效的儲能裝備及綜合能源解決方案，擁有電池及系統(tǒng)集成的核心自主知識產(chǎn)權。銷售中心、研發(fā)中心生產(chǎn)基地上海合肥年產(chǎn)能250MW/1GWH2.2

上海電氣釩電池——核心優(yōu)勢高效能、低成本、強品控領跑全球功率性能成本可靠性單堆功率50KW 單模塊功率500KW掌握電堆、電解液、BMS、循環(huán)系統(tǒng)、集成核心技術賦能產(chǎn)品持續(xù)迭代高性能電堆

能量效率>85%旁路電流、熱仿真技術提高電池能效。一體化工藝設計，有效降低電池內(nèi)阻，保障高能效。容量在線恢復

智能運維遠程預測性維護、容量在線恢復，降低運維成本獨家電解液配方技術及利用率提高技術，直接降本。120年裝備制造經(jīng)驗

提供整體解決方案一體化電極及物理機械式密封，保障密封可靠性。一體化廠站式儲能電站設計及工程建造服務十余年深耕液流技術，已具備系列電堆、電解液及系統(tǒng)模塊化設計、制造交付能力電堆集裝箱式產(chǎn)品儲能電站虛擬電廠2.3上海電氣釩電池——核心優(yōu)勢知識產(chǎn)權

發(fā)明專利17

項已授權專利29

項合計知識產(chǎn)權60

余項行業(yè)標準

2

項國家標準10

余項行業(yè)標準研發(fā)團隊

人員：技術人員占比超50%

領域：

材料、電化學、機械、電氣、控制等多學科交融的專業(yè)團隊學歷：雙一流、碩博占比均超40%

年齡：平均年齡35

歲一、電堆技術①旁路電流、熱仿真技術，提高電池能效；②電池內(nèi)外密封技術，杜絕電池泄露③高性能電堆（單堆32kW，能量效率＞85%)

設計及批量化生產(chǎn)技術。① 高性能電解液配方技術② 電解液測試及性能評估技術二、電解液技術三、循環(huán)系統(tǒng)技術①模塊化管道設計及密封技術②動態(tài)溫度、流量閉環(huán)管理技術③高可靠性多元儲液罐設計技術④電解液調(diào)平、共混及在線容量恢復技術四、BMS技術①電堆-模塊-系統(tǒng)分級監(jiān)測，集中管控技術②電解液智能溫控技術，保障電解液溫度窗口③電解液梯級流量技術，降低輔助能耗④SOC監(jiān)測及自動運行技術⑤容量在線智能恢復控制技術⑥遠程智能運維技術五、集成技術①模塊化設計技術②箱式/固定式儲能產(chǎn)品設計及制造技術③一體化廠站式儲能電站設計及工程建造技術④儲能及源網(wǎng)荷儲綜合綜合能源解決方案能力十二年深耕液流儲能技術，已開發(fā)系列電堆及產(chǎn)品，具備液流電池電堆及系統(tǒng)產(chǎn)品設計、制造及工程交付能力，不斷積累液流儲能工程經(jīng)驗，已逐步由設備供應商向整體解決方案提供商邁進。2.3上海電氣釩電池——核心優(yōu)勢1.熱場模擬3.流場模擬2.電場模擬優(yōu)化傳熱設計，避免熱量聚積熱場模擬降低旁路電流，提高庫倫效率電場模擬流場均布，減少死區(qū)，提升效率流場模擬多重密封冗余，確保內(nèi)密封和外密封可靠性獨特密封2.3上海電氣釩電池——核心優(yōu)勢高性能電堆-三場耦合設計2.3上海電氣釩電池——核心優(yōu)勢

循環(huán)系統(tǒng)技術嵌合式多重密封結構本身無污染，不產(chǎn)生污染物質循環(huán)系統(tǒng)環(huán)保密封梯級流量智能溫控容量保障綜合算法、變頻調(diào)節(jié)流量、閉環(huán)控制、電解液梯級流量與工況實時匹配電解液溫控適應嚴寒和炎熱地區(qū)(-30~50℃)SOC實時監(jiān)控在線電解液綜合價態(tài)調(diào)節(jié)全隔離設計方案高精度采集控制PID融合控制算法全生命周期管理大數(shù)據(jù)分析平臺5G+SNMP數(shù)據(jù)傳輸BMS智能化遠程診斷運維信號采集單元組串控制系統(tǒng)BMS系統(tǒng)2.3上海電氣釩電池——核心優(yōu)勢電池管理技術（BMS）2.4上海電氣釩電池——系列化產(chǎn)品系列SEVRB-SSEVRB-CVRB-MSEVRB-C10SEVRB-C20SEVRB-C30SEVRB-C40產(chǎn)品類型機柜/集裝箱集裝箱集裝箱集裝箱集裝箱集裝箱/固定式功率5~25kW30~50kW50~125kW125~250kW250~500kWMW級以上儲/放電時間0.5h~8h（或根據(jù)用戶需求設計儲/放電時長）環(huán)境溫度-30℃~50℃響應時間＜100ms循環(huán)壽命＞15000系統(tǒng)壽命＞20年場地室內(nèi)或室外室外室外站房式應用領域與服務工業(yè)儲能、戶用儲能、分布式微電網(wǎng)工業(yè)儲能、分布式微電網(wǎng)分布式微電網(wǎng)、可再生能源發(fā)電領域分布式微電網(wǎng)、可再生能源發(fā)電領域、電廠調(diào)峰/調(diào)頻遠程通訊，可提供儲能系統(tǒng)的整體解決方案及個性化產(chǎn)品定制等現(xiàn)有產(chǎn)能250MW/1GWh/年，位于安徽合肥現(xiàn)有產(chǎn)能2.5 上海電氣釩電池——產(chǎn)業(yè)化情況2.6 典型應用：已完成源網(wǎng)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，并出口歐日澳等地國電投青海MW/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(wǎng)100KW/380KWh項目憑借自身核心電堆及系統(tǒng)技術，公司已向儲能集成商和終端客戶，提供了總計超20MW/50MWh的項目，覆蓋國內(nèi)外市場。青海共和液流電池儲能項目00KW

PCS

2#

50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(huán)境特點高海拔（3500m）、多風沙、低溫（-30℃）項目規(guī)模1MW/5MWh產(chǎn)品配置8×125kW集裝箱式儲能產(chǎn)品+1×1MW電氣集裝箱項目簡介青海共和風電場裝機規(guī)模450MW，安裝225臺2000kW風力發(fā)電機組，其中1臺風力發(fā)電機組配套1MW/5MWh液流電池儲能系統(tǒng)，實現(xiàn)平抑波動、削峰填谷等風儲聯(lián)合發(fā)電功能，參與多能互補聯(lián)合運行。上海電氣汕頭智慧能源系統(tǒng)混合儲能項目項目名稱上海電氣汕頭智慧能源系統(tǒng)項目實施地廣東省汕頭市應用場景風光儲環(huán)境特點高溫（40℃）、沿海、鹽腐項目規(guī)模1MW/1MWh產(chǎn)品配置4×250kW集裝箱式儲能產(chǎn)品+1×1MW電氣集裝箱項目簡介汕頭智慧能源系統(tǒng)示范項目，建設12MW風力發(fā)電機組，2.42MWp屋頂光伏，風光配套2MW/2MWh儲能系統(tǒng)，其中1MW/1MWh儲能系統(tǒng)采用磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)，1MW/1MWh儲能系統(tǒng)采用全釩液流電池儲能系統(tǒng)。通過上海電氣星云智匯平臺，實現(xiàn)風光儲聯(lián)合發(fā)電。安徽海立工廠谷電峰用項目項目名稱安徽海立工廠谷電峰用項目實施地安徽馬鞍山市應用場景工商業(yè)谷電峰用+應急備用環(huán)境特點園區(qū)內(nèi)布置項目規(guī)模1MW/4MWh產(chǎn)品配置8×125kW固定式儲能產(chǎn)品+1×1MW電氣集裝箱項目簡介本項目通過谷電峰用模式套利，降低企業(yè)用電成本。同時，液流可作為工廠部分重要負荷的應急備用電源，防止因意外停電帶來生產(chǎn)上的巨大損失，具有多重應用價值。鹽城光儲項目項目名稱鹽城立鎧光儲一體化項目實施地江蘇鹽城亭湖區(qū)應用場景工商業(yè)屋頂光伏發(fā)電+谷電峰用+應急備用環(huán)境特點園區(qū)外布置項目規(guī)模5.46MW光伏+6MW/24MWh儲能二期11MW光伏+50MW/200MWh儲能產(chǎn)品配置250kW固定式儲能產(chǎn)品項目簡介本項目通過EMC形式，增加企業(yè)的綠色用電比例，同時谷電峰用降低企業(yè)用電成本。此外，儲能可作為工廠部分重要負荷的應急備用電源，防止因意外停電帶來生產(chǎn)上的巨大損失，具有多重應用價值。國電投山東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(yè)園區(qū)應用場景山東首批“5+2”儲能示范項目環(huán)境特點園區(qū)戶外布置項目規(guī)模1MW/2MWh儲能產(chǎn)品配置4×250kW集裝箱式儲能產(chǎn)品+1×1MW電氣集裝箱項目簡介占地46畝，由國家電投山東分公司投資開發(fā)、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(tǒng)100MW/200MWh，液流電池儲能系統(tǒng)1MW/2MWh。通訊基站集裝箱式儲能項目功能/特點高集成度：單個集裝箱（10尺）集成25kW電池系統(tǒng)，集成度高模塊化設計：管路模塊化設計，易標準化，實施便捷智能溫控：智能溫控（制冷+制熱模式），能耗低，可適用于山區(qū)惡劣工況容量可恢復：配套容量恢復裝置，電解液容量可在線恢復梯級流量控制：電解液流量梯級控制，輸送泵能耗低遠程監(jiān)控：上位機狀態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測，預留4G遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)端口48V光儲一體化模塊：實現(xiàn)輸出電源質量的穩(wěn)定和充放電狀態(tài)間的快速切換日本光儲微網(wǎng)示范項目分布式光儲微網(wǎng)系統(tǒng)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(tǒng)結合統(tǒng)一化管理，最大化消納光伏電能，提升系統(tǒng)效率。解決方案具備復制效應，可分散部署統(tǒng)一管理。項目地：日本山梨縣客戶與業(yè)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