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1500余位政府機構、科研院所、行業組織、電力公司、新能源項目單位、系統集成商等代表出席本次大會。

北京天誠同創電氣有限公司副總經理劉炳在新能源發電并網專場，發表了題為“基于標準產品框架的風儲系統解決方案”的精彩演講。

演講內容如下：

劉炳：

我給大家做的是報告是“基于標準產品框架的風儲系統解決方案”，兩個關鍵詞，標準產品和系統解決方案。說到風儲是三個主題，一是為什么要做風儲，二是怎么做，三是對我們做簡單的介紹。

第一，為什么做風儲?我們從更宏觀的角度看這個問題，我們把中國和德國在2017年按照發電量千瓦時來做比例上的對比。明顯中國的火電比例遠高于德國，中國企風向光這個問題比德國嚴重很多。整體靈活電源比例其實還好，因為中國的水電發電量占19%，我們加上火電也可以做一些深度調峰包括調頻的響應，靈活性資源不缺，事實真是這樣嗎?我們還要從更廣闊的角度看這個問題。我們雖然有很多的靈活性資源，但是它在時間和空間上的分布是不均勻的，包括作為對電網的一種所謂的擾動，我們的新能源資源的分布也是不均勻的。新能源主要集中在靈活性電源，特別是水電，大多數是集中在西南。我們說空間的不均勻是這個地區，時間上的不均勻主要是指像水電，不是任何時候都能夠發揮它完美的調峰、調頻的作用。咱們知道枯水期，電網給過來的指令可以很好的響應，豐水區，水電長首先要解決防汛問題，那未必響應得了電網的要求。霧霾的問題導致我們在火電上承受著非常大的壓力，隨著可再生能源的進一步發展，很顯然，我們的電網的靈活性出現缺口。電網的穩定性在中遠期的未來會出現一些問題。怎么解決這個問題呢?有幾種方案。

1、空間上的不平衡，更多的建一些長距離的輸電通道。通過建設分散式電源介紹對通道的壓力。但是時間上的這種不均勻，真正要靠的還是要靠實施電力交易，增加電活，通過這種方式來增加電網的靈活性。這是參照歐洲實踐的經驗。歐洲在西歐地區有一個統一的電力市場，包括統一的調度組織，ENTSO，包括有一個統一的基于預測的電力交易系統，可能有很多大家很清楚。歐洲的交易機制是基于日前的預測，我們大的負荷和風電場、光伏電站要提前一天把下24小時的負荷曲線給出來，電網根據這個數把第二天的整體定價定出來。第二天還有4個小時的日間交易，如果你這個偏差預測值和你的實際值有偏差，那么再進行第二輪交易，這個交易完了之后還是有偏差，對不起，你超出計劃多發的電或者多用的電要付出高昂的代價，誰給電網提供靈活性的支撐，這時候就會得到額外的收益。我們都知道可再生能源最主要的特點是波動性，咱們經常有一個詞叫風光互補，風光經常都是互補的，但是我們必須考慮最惡劣的情況，不互補的時候怎么辦?這個圖是德國今年2月份的曲線，可以看到在2月15日左右是出現了風和光都特別小的情況，就是左邊的框，右邊出現風光都特別大的情況，這是兩個極端。把它放大一點就是這樣的情況。他們怎么解決這個問題?主要是靠動態調整電價，這是基于日前的電力預測所做出的電價調整，可以看到第二天的晚高峰的時候出現了每MW54歐元的高價。同樣在前面這個時間也對應的是早高峰時間，太陽還沒有升起來之前，這是第一個電價的高峰。2月25日的風和光特別大的場景下，在中午，風光都達到頂點的時候，通過調整電價，出現負電價，這時候往電網發電，只要不是簽固定電價，發一度電要賠0.015歐分，這個七月是必須得執行的。

通過調整實時電價就產生了一個特點，這是5月份的，5月份的光變好了，晚高峰往后推遲，因為有光的存在。整個的負荷的波動性其實相對來說維持在相對比較好的水平。下面的圖，這兩個時間是對應的。我們看到深藍色的曲線是德國的抽水系統，下面這條淺藍色的是天然氣，抽水蓄能每天基本上就兩個固定的時段在進行發電，一個是太陽沒有升起來之前，但是負荷已經起來，一個是晚上，也就是鴨子曲線的頭部，太陽已經落山了，但是負荷已經非常高。把它復制到中國電網環境中，這兩個時間，隨著太陽能的逐步增加，從現在的2%、3%增加到德國這樣的程度，這樣的問題同樣也會出現。剛才說解決可再生能源進一步提升它的占比的方法，重要的手段，也就是我們的實時電力交易，在中國已經試點，特別是我們所在的南網已經開始模擬運行。前面是基于未來的問題，把時間回到現在。

我們在現在的風電場還是有很多痛苦的地方，比如棄風，2017年的棄風比2016年有很大的改善，但是棄風率還是維持在高位，甘肅33%、甘肅29%，所以并沒有像大家期望的解禁，而是仍然維持很低的水平。如果大家看新能源電站，集中式電站的運營數據，電網對電廠有雙細則的考核，左邊的數據的考核規則是你的發電量和前一天報出來的15分鐘平均預測值，偏差提前一天超過25%，或者一天滑動平均值超過20%，電網要收取考核的費用。光功率預測做得相對好一點，風功率預測由于大氣環境的不確定性，風功率預測想做得非常準有難度。現在西北地區，特別是青海，每個100MW的風電場，去年大概被考核的值在136萬元。這個數聽起來不多，但是2017年底，西北更新了它的雙細則考核規則。如果按照更新的規則，按照實實在在的考核，而不是現在帶點放水。經過我們的測算，考核值對于100MW的風電場，多的時候可以超過500萬元，這就是不容忽視的一筆錢。

其實剛才講了這么多，大家都知道，既然也是儲能大會，大家都知道我要講什么，解決剛才所有問題的出路是儲能，說到儲能，把儲能作為整體行業考慮。儲能主要的問題是有沒有地方，這是澳大利亞的一個風電場，到處都是空地，解決地的問題有現實的可行性。可再生能源進一步發展，需要實時電力交易來確認電網靈活性的價值，現實中我們的棄風限電問題和風功能預測帶來的考核罰款的問題，也需要通過一定的靈活性手段來予以解決。而相對充分的這種建設用地又是我們做風儲非常好的現實支撐，基于以上的原因，我們認為風和儲是解決現實和長遠問題的一個重要可行性選項。

介紹完了價值，接下來講講我們怎么做風儲。講到這里先給大家看看我們的產品思路。

這里有兩個關鍵詞：標準化和系統解決方案。標準化，過去在金風做40GW風機過程中，我們做了40GW的風電變速器，過去我們的每個機型都是有差異的，都不太一樣。如果說到光伏和儲能，由于功率和電壓不一樣，它肯定不一樣。我們現在用標準化的思路來做。無論是風光儲都是起于相同的標準柜，這個標準柜把它進行交直流側并聯，組成不同容量的并流器，接下來再通過儲能PCS和控制系統加上變壓器以及開關，組成一個儲能電控系統。這個電控系統本身就是一個獨立的單元，和電池結合組成整體的儲能系統。通過集中式和分散式形成風儲系統，這套系統可以和光伏以及作為獨立的儲能電站存在，把它通過通訊和網絡的方式集成連接到EMS和這個系統里面，形成金風的風光儲整體解決方案。

PCS，這里是我們的一個產品譜系。用這種方式做出的變流器，無論是風光儲都有相同的特點，總結下來就是四個詞：靈活配制、不間斷儲能、備件更換、效率更優。靈活配制的意思是無論是風光儲用同一種東西都可以做出來。還有DCD系，有的場合需要用雙機型變流器，用這樣的模塊可以實現。我們給合作伙伴供貨的時候供了這種機型。其次，不間斷儲能是因為它有多個標準柜并聯的時候，任何單元的損壞都可以自動切除，剩余部分自動啟動，保持整體系統的發電能力。儲能系統定義為不間斷儲能，在風機和光伏領域是不間斷發電。備件通用，核心備件都是一樣的。效率更優，也是類似的概念。開車的時候很少用無極變速，都是換檔，如果說現在速度很低換一檔，速度很高換四五檔。變流器沒有這么回事，現在的方式等于在里面換檔，功率高投進去，功率低把不需要的停掉。這樣有什么好處?減少低功率段的損耗。我們在光伏里面做測試，在去年的上海，在陰雨天特別多的季節里，我們的發電量比一般的逆變器提高2%，這種技術我們準備在未來的低風速的風機里面進行廣泛的推廣。

電池，儲能系統的搭建一定要圍繞電池構建。這是我們對于不同電池的分析，大家不用太仔細看。哪怕對于風儲一個場景來說，我們所用的電池也是不一樣的。比如我們要解決棄風限電問題，首先要降低千瓦時成本，這時候液流電池比較合適。如果是調頻或者滿足風功率預測的精度，這時候是功率型，需要追求千瓦成本更低。沒有一種電池適應所有的場景，甚至所有的場合。現在從整個行業來看，大多數儲能系統是一體式的，把所有的集裝箱、所有的空調、控制器，PCS、電池、BMS都放在一起，當然有它的好處，集成度高，成本略低，安裝更加簡便。反過來說，這么做的壞處就是如果我換一個應用，就得再用一套不同的東西。工業化的要務在于標準化，有效降低成本，同時降低系統風險。我們認為把所有的東西耦合在一起的方式，有它的好處，但是快速實現成本下降和風險降低是有不足的。我們提出的分體式方案，把原來集成化的集裝箱拆成兩半，通過連接直流，把它建成電池系統或者電控系統，電控系統由于PCS適應不同的容量，實現不同的功率，針對高容量、高C值的電池，可以做得稍微大一些，作為低DC可以采用相對少一點的模塊，可以給我們的客戶有效降低總的投入。

以上是講儲能就地硬件的部分。講完硬件，再講軟件。

一個風儲系統要想真正發揮作用，必跟風電場、風機的控制要聯系在一起。這張圖原本是風電場的控制系統的圖，這里面分三成，第一個是調度系統，中間是圍繞能量管理系統和中央監控系統，它中間的分配層。下面是對風機，包括對PCS、BMS的數據采集系統。我重點講能量管理系統，儲能系統也是在這個系統里面增加這樣的環節來分解我們對不同的電池的功率指令。

這是系統的網絡圖。現在電網對于風電場、光伏電站的數據安全要求非常高，他們不允許把風電場的數據泄露到公網上，與此同時，無論是做視頻監控還是做風光功率預測，其實需要跟主網和外面的公網建立一定的聯系。我們把整個的網絡分成不同的區，包括這里面叫安全一區、安全二區和信息管理區，把它分開之后在不同的區之間設立防火墻和反向截流裝置，保證信息單向流動。從公網來的數據可以里面傳，不能反向傳遞，既保證整個系統的數據的完整性，又保證整個網絡的安全性。左邊是控制體系，右邊是氣象預測。

這是風電的監控系統，中間已經把儲能的單元做進去，這個數據不是真實數據，而是我們的模擬數據。與監控系統平齊的還有能量控制系統，主要接受調度指令來完成一次調頻、二次調頻和無功控制方面的功能。重點要提一下的是風功率預測。包括能量管理平臺這里還要對不同的電池要進行能量的分配。用于調峰和調頻的電池是不一樣的，包括我們有一個重要的客戶在最近的項目里面準備采用的是包括不同電池，客戶可以追求控制目標和追求電能效率設置不同的優先順序。

風電場對于儲能的需求是降低預測不準帶來的罰款。如果預測做得準，是不是儲能可以用得稍微少一點?這對在座的人來說不喜歡聽，但是風電場還是非常希望達到這樣的效果。2010年左右我們開始做很多的風電預測，我們積累了很多權威數據還有增強計算能力，現在實現的效果就是左下角的圖片，我們在西北區域，2016年的風功率預測的準確里率和行業相比，平均高出5%。降低我們對儲能系統的要求。金風風儲系統的兩個特點，標準化的產品解決方案和完善的系統解決方案。

案例，這些案例不是大風電場里面做的，但是整個產品架構、系統架構和風電場保持一致。金風總部的風儲項目，包括2.5MW的風機和200KW×4的防御流和鋰電池。主要做的是風功率平滑預測，綠色的線是平滑之后達成的曲線，比藍色的線實現更多的平滑。

最后簡單介紹我們自己，金風科技是2016年、2017年連續兩年全球第三大的風機整機制造商，在中國是2012年到去年連續6年是全國第一，迄今為止做了44GW的風機和44GW或者28500臺的風機。金風除了做風機還做能源互聯網，天誠同創屬于能源互聯網板塊。在這里面儲能是一個重要的部分，儲能方面我們提供儲能系統的投資、建設、核心設備等一體化的系統解決方案。

以上就是我今天給大家報告的內容。謝謝大家!

(本文根據現場錄音整理，未經本人審核)