5月19日至21日，“第八屆中國國際儲能大會”在深圳隆重召開， 來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區(qū)1500余位政府機構、科研院所、行業(yè)組織、電力公司、新能源項目單位、系統(tǒng)集成商等代表出席本次大會。

江蘇威凡儲能技術研究院有限公司首席副總吳俊勇教授，發(fā)表了題為“面向儲能電站的大功率儲能技術創(chuàng)新與示范應用”的精彩演講。

演講內容如下：

吳俊勇：

我想從幾個方向匯報：儲能產業(yè)背景、大功率儲能變流器技術優(yōu)勢、示范工程、公司簡介和系列產品，最后是一個總結。

這兩天很多專家對儲能產業(yè)的背景做了很多的介紹，我就簡單講講。

這是一個政策背景，從2017年開始到2018年過了都非常重視儲能，成為了一個新的經濟增長點，在十三五期間各種儲能開始商業(yè)化的初期的應用，在十四五期間要得到廣泛的應用，并且形成規(guī)模化的發(fā)展。中關村儲能聯盟進行了一些統(tǒng)計，對德國、美國、中國等7個國家2016年新增的電化學儲能市場的規(guī)模進行了統(tǒng)計，占到了市場的97%，幾乎是占了全世界所有的市場規(guī)模，而且裝機容量，預測2020年達到14GW，亞太地區(qū)是發(fā)展電化學儲能最大的地區(qū)，現在主要的供應商包括LG、ABB和三星電子都有布局。目前我們國家裝機容量最高的是鋰離子電池，主要應用在可再生能源并網發(fā)電、微網等領域，年投資規(guī)模達到280到460億。根據2016年的儲能產業(yè)報告預測，現在處于一個示范應用階段，到2030年將會達到一個普及的情況。

儲能方式有很多，有物理儲能、電化學儲能、電磁儲能，其中電化學儲能規(guī)模是最大的，也是主要攻關的方向。在儲能里面有兩類，一類是能量型儲能，一類是功率型儲能，能量型儲能能量密度比較高，主要應用移峰填谷。功率型新能源主要用于系統(tǒng)調頻。這些方面前面大家都有介紹，我就簡單講講。

下面講講大功率變流儲能的技術優(yōu)勢。現在的儲能分類有分布式的，也有集中式的。由于電力電子器件的性能限制，現有結構，單臺儲能裝置功率不超過500KW。以張北風光儲輸示范工程來講，它是23MW/95MWh的，用了46臺PCS。用分布式的儲能系統(tǒng)解決大容量的儲能問題，這個思路是有問題的，它占地面積大，控制復雜、協調困難，輸出電壓低，通過多級變壓器來做，無功損耗大，效率低。多機并聯還存在一個強迫諧振的危險。在電力電子密度非常高的應用系統(tǒng)里面，它們的頻率都是一樣的，如果在數量達到了一定的情況以后，和系統(tǒng)的短路容量比較弱的情況下，可能會產生系統(tǒng)的強迫諧振，造成系統(tǒng)的諧振停機，這是大功率、大容量儲能的瓶頸。

我們從2013年開始就在研究一種新型的鏈式的結構，我們和智光是有一定區(qū)別的，我們在直流側采用了隔離變壓器進行隔離，把電池和PCS隔離開來，電池是1000V以下，600到850V的低壓直流，直接接入系統(tǒng)是7KV到35KV，省去了多臺并網變壓器，進一步降低裝置成本。采用鏈式的DC/AC的變換器，實現高壓直掛隔離型的大功率儲能變流器，它實現了集中式大功率儲能，徹底突破技術瓶頸，實現大容量變流器高壓直掛，而且它能夠多電平輸出，PQ解耦控制，改善電能質量。通過多個H橋的級聯，可以使裝置直接進入高壓電網，省去了多臺并網變壓器，我雖然多了一個變頻的環(huán)節(jié)，但是我的成本能做到和現在500KW的變頻器至少和它打平。還有一個是隔離型全橋DC/DC使電池和高壓側完全隔離，確保了電池的絕對安全。還有一個是這個裝置能實現集中控制，整個系統(tǒng)的調節(jié)范圍非常大，響應速度能夠達到毫秒級。整個系統(tǒng)能實現四象限運行，有功無功都可以獨立調整，可以一機兩用，可以用于有功調整，也可以用于無功調整。

這是我們開發(fā)的第二代產品，專門面向單臺容量5兆瓦的變流器，它的所有控制系統(tǒng)我們全部換了，去年10月已經在實驗室并網成功，研發(fā)了新的儲能變流器的模塊，擴展性強，高集成度的裝置，實現了大容量儲能變流器的模塊化、高繼承化。

我們也在做高壓直掛非隔離型儲能，現在我們做的樣機是直掛35KV，可以直接參與系統(tǒng)的調頻。這種集中式和分布式的比較，集中式的沒有升壓變壓器，效率比較高，成本相對比較低，而且它的集中控制，控制難度比較小，它既可以做儲能系統(tǒng)，也可以做無功補償，占地面積中等，響應速度也比較快。

我們這樣一個項目已經有了示范工程。我們和京能集團聯合開發(fā)，給他們開發(fā)了1MW的儲能變流器，這是在京能集團的延慶八達嶺30WM光伏電站投入使用的，2016年9月份通過了工業(yè)驗收，如果有興趣的可以去那里參觀，我可以幫你們聯系。這是跟系統(tǒng)直接并聯運行的，掛入了35KV的系統(tǒng)，這是第一臺，功率是1MW，容量是1MWH，單鏈采用9鏈的方式，這是國內首臺隔離型的高壓直掛的技術路線，并且正式投入的兆瓦級的儲能變流器，它使單臺的儲能變流器的容量達到兆瓦級和數十兆瓦級，成為未來大功率容量儲能電站的首選技術，屬國內首創(chuàng)，達到了世界先進水平。(見PPT)左邊這個圖是我們打開之后的內部結構圖，右邊是變流器加上電池的現場照片。

2017年4月份我們也請電科院的周孝信院士、湯廣福院士給我們做了成果鑒定，我們這種兆瓦級大容量統(tǒng)一功率調節(jié)裝置填補了國內空白，為大規(guī)模儲能電站和能源互聯網建設提供了有效的解決方案，整體水平處于國際先進水平，其中SOC均衡控制技術達到了國內領先技術水平。我們這方面也有專利技術，也有他們的鑒定意見證書。

下面介紹一下我們公司。我們經過技術轉移成立了威凡儲能技術公司，這個公司主要是在威凡高科的基礎上，專注于研究儲能產品及其系統(tǒng)的集成，我們主營從低壓到高壓、從能量型到功率型的各種儲能系統(tǒng)，單機容量從1MW到10WM，適應各種場景的儲能變流器產品，包括產品的設計、研發(fā)、制造、系統(tǒng)集成、售后和咨詢服務。我們這個企業(yè)是中國電源學會電能質量專業(yè)委員會委員單位，設有院士工作站、博士后工作站、屬于江蘇省高新技術系統(tǒng)，擁有自主知識產權206項，我們也獲得了3C產品的認證，包括國際質量管理體系的認證。

我們的應用領域有幾個方面，我們目標市場是光伏和可再生能源的并網，還有電力系統(tǒng)調頻輔助服務、電動汽車相關應用、需求側管理和微電網。典型的客戶，大型風電場和光伏電站、大型發(fā)電企業(yè)、國家電網和南方電網，大型汽車充換電站業(yè)主、大型用電企業(yè)、售電公司。我們的風電、光伏裝機早就是世界第一了，但是我們的棄風、棄光、棄水也是世界第一，所以儲能的意義和責任就在這里，我們要更多的利用清潔能源，雖然光伏、風電是清潔能源，但是棄電非常大，所以我們必須要加儲能。現在風電、光伏都是野馬，能力很大，桀驁不馴，我們加上儲能，就是給它加上一個鞍，讓它能為我們所用，裝上儲能，就可以顯著降低棄風、棄光，提高經濟效益。截止2017年底，中國可再生能源發(fā)電裝機達到6.5億千瓦，若按裝機容量的10%配套儲能裝置，按照1瓦5毛錢算變流器，光這個變流器的市場就有300多億。而風電、光伏可再生能源的并網應用，只是儲能的一個應用而已，包括調頻、調非、需求側響應與微電網，電動汽車充換電站等等，這又是幾百億的市場，所以未來商機無限，今天這么多人在這里，大家也是看到了這個商機。

我們的產品定位，核心技術是5兆瓦以上高壓直掛鏈式隔離和非隔離的儲能變流器，它可以和不同類型的儲能電池進行配套，構造典型的應用場景的功率型和能量型的配套技術，目的是以核心技術為依托，瞄準各種典型儲能應用場景，生產從低壓到高壓、從單臺容量0.5MW到10MW、從能量型到功率型的系列變流器產品，形成大型儲能系統(tǒng)綜合設計與系統(tǒng)集成能力。功率型儲能系統(tǒng)是用于點了市場的調頻、調峰等輔助服務、可再生能源電廠并網、后備電源等等方面，它是超級電容、鋰離子電容、鋰電池加上功率型儲能變流器(非隔離式)組成。能量型儲能系統(tǒng)是由鋰電池、鉛炭電池電池、全釩液流電池加能量型儲能變流器(隔離式)組成，可用于移峰填谷、減少棄風、棄光、用戶側需求響應等。還有動力電池的梯次化利用，可以變廢為寶，延長動力電池的產業(yè)鏈。

我們的產品線有三條，一是高壓直掛非隔離的，直掛35千伏5兆瓦，最大效率可以做到98%，可靠性方面，因為體積比較大，我們要讓它達到99.9%。隔離型，我們現在正在研究單臺容量10兆瓦的，如果有10兆瓦了，我就是世界第一的，能夠把電站容量做到最大，最大小能做到96%，因為我有高壓隔離變頻器。針對一些應用的場景，功率型的電池配備的是調峰、需求響應。如果是能量電池就是各種移峰填谷和梯次利用。并且我們也生產500千伏以下的應用，它支持6臺以內并聯運行，它在微電網、移動式等等方面進行應用。

我們企業(yè)秉承厚德載物的理念，牢記始于客戶需求、終于客戶滿意的服務理念，為客戶專業(yè)提供全系列儲能變流器產品及系統(tǒng)設計、研發(fā)、制造、系統(tǒng)集成、售后和咨詢服務，矢志打造具有國際領先水平5兆瓦級以上的直掛大容量儲能系統(tǒng)，以總前沿的技術、最優(yōu)質的產品和最周到的服務回饋用戶，為儲能行業(yè)的發(fā)展和社會科技進步貢獻價值。