2022年3月,國家發展改革委、國家能源局聯合發布《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》、《“十四五”新型儲能發展實施方案》以及《 “十四五”能源領域科技創新規劃》等文件。文件提出要推動儲能技術路線的多元化發展,儲能作為具備技術創新優勢的戰略性新興產業,是構建新型電力系統的重要技術和基礎裝備,是實現碳達峰碳中和目標的重要支撐。到2025年,新型儲能裝機規模達5000萬千瓦以上,累計裝機將達到約40GW;2025年后,電化學儲能的年裝機增量將保持在12-15GW;預計到2030年后,電化學儲能裝機規模預計達到110GW 。
在國家各項政策的支持下,電化學儲能產業將迎來重大發展機遇。中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會計劃啟動《儲能電站用OPzV固態鉛蓄電池》、《儲能用鋰離子電池安全測試標準》、《電化學儲能電站能量管理系統技術規范》、《儲能電池液冷散熱器》四項儲能領域團體標準的編制工作。邀請行業代表性的電池制造企業、上下游供應商、科研機構、大專院校等參加。具體項目情況如下:
一、《儲能電站用OPzV固態鉛蓄電池》
當前,國內外鋰電池安全事故頻發,安全生產形勢嚴峻復雜,儲能電站安全管控警鐘再鳴。在慘痛教訓面前需要我們以市場應用為導向,開發“高安全、低成本、可持續”的電化學儲能技術,以解決產業已經顯露的安全問題、成本問題和資源可持續發展問題。而OPzV固態鉛電池正是基于“長效設計、低碳制造、安全運維、綠色回收”的可再生儲能技術開發產品,具有高安全性、長壽命、可循環利用等優勢,實現系統全壽命周期成本的降低,通過市場驗證適應新型電力系統的儲能電池,助力雙碳目標實現。
目前OPzV固態鉛電池作為新型儲能市場新的技術路線和開發產品,行業暫無同一規范,為了規范儲能電池市場競爭,加強儲能系統質量管理,實現OPzV固態鉛電池在儲能電池系統中設計、選型、驗證方面有標準可依,亟待相關的標準來規范,為OPzV固態鉛電池的研發、生產及應用提供依據。
二、《儲能用鋰離子電池安全測試標準》
在“雙碳”目標引領下,能源結構加速清潔化。由于風力、光伏發電等新能源發電方式存在間歇性、波動性的問題,用電側也存在波動性特征,如何保障和平衡電力供需雙側的穩定性,成為當下及未來必須要克服的難題。發展高效、安全的儲能技術,是解決上述問題的關鍵方案。
儲能系統通過“削峰填谷”的方式,在低谷時把風電或光伏等不穩定電量儲存起來,在峰頂時進行變壓和穩定電力輸出。在諸多儲能技術路線中,隨著電池技術的進步和成本的降低,鋰離子電池被認為是最具有發展潛力的電力儲能載體之一。截至2021年,我國以電化學儲能為主的新型儲能裝機規模累計5.7GWh左右,2025年新型儲能裝機規模將達到30GWh以上,意味著新型儲能裝機規模至少還有5-6倍的增長空間。
當前電化學儲能仍處于發展階段,安全性是儲能發展的生命線,只有安全性得到更好的保障,儲能行業才能有更好的發展。鋰離子電池包含高能量密度的正負極、易燃的隔膜和電解液等材料,在不合理使用和極端情形下易引發電池熱失控,伴隨冒煙、起火和爆炸等現象。因此,需要盡快完善儲能用鋰離子電池安全測試標準,評估電池的安全性和可能發生的問題,以確保儲能電站的安全運行。
三、《電化學儲能電站能量管理系統技術規范》
電化學儲能電站能量管理系統(EMS)是儲能系統的智慧管理部分,主要實現對電池能量的安全優化調度。具備完善的儲能電站監控與管理功能,涵蓋了電網接入、PCS、BMS、站內升壓站、站內消防等詳細信息,實現數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢與分析、可視化監控、多功能協調、AGC/AVC、一次調頻、動態調壓、報警管理、統計報表等功能。儲能EMS能對電池性能進行實時監測及歷史技術分析,根據分析結果采用智能化分配策略對電池組進行充放電控制,優化了電池性能,提高電池壽命,有顯著的經濟效益。
目前對于電化學儲能電站能量管理系統,行業暫無同一規范,為了規范電化學儲能電站能量管理系統市場競爭,加強儲能系統質量管理,實現電化學儲能電站能量管理系統在儲能系統中設計、選型、驗證方面有標準可依,亟待相關的標準來規范,為電化學儲能電站能量管理系統的研發、生產及應用提供依據。
四、《儲能電池液冷散熱器》
近年來新能源項目的陸續啟動,上游客戶對散熱成本敏感度提升,同時對材料安全性能愈發得到重視,鋰離子電池儲能、鈉離子電池儲能、固態電池儲能占比持續提升。隨著鋰離子電池在儲能電站、5G基站等領域快速滲透,儲能用鋰離子電池市場占比不斷提升,從2019年的5.1%提升至2020年的6.4%同比提升1.3%,儲能電池液冷散熱器再度受到大家的廣泛關注,專利申請數量快速增長。
儲能電池液冷散熱器既可以配合水泵通過冷卻介質的循環實現儲能電池的熱管理,也可以配合水機的使用,從而獲得更優異的熱管理性能。儲能電池液冷散熱器通過對冷卻介質的選用,密封性能的改進,從而彌補液冷散熱器循環性能差、使用條件有限等缺點。國內的儲能企業,如寧德時代、陽光電源、科華數據等相繼開啟了量產增投規劃,儲能電池液冷散熱器的產業化進程加速推進。
目前市場上儲能電池液冷散熱器的品質標準參差不齊,因為行業暫無統一規范,各廠家各有其特定的使用條件與密封性能,并且冷卻介質與流阻具有非標準化等特征,各家企業基本自行標準,亟待相關的標準來規范,為液冷散熱器的研發、生產及應用提供依據。
如有意向參與以上四項團體標準的制定工作,請于2023年4月30日前反饋至協會處。參與標準制訂工作的單位,需交納標準工作組支持經費。
中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會,
聯系人:吳冬冬 電話:18519109706
E-mail: wudongdong@escn.com.cn
中國化學與物理電源行業協會 中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會
2023年3月31日
