儲能技術支撐新型電力系統探析目錄CONTENTS010203雙碳目標下儲能發展趨勢及面臨的挑戰S3液冷儲能系統科儲能應用雙碳目標下儲能發展趨勢及面臨的挑戰雙碳目標實現路徑能源供給側能源消費側煤電為主轉為風光清潔能源發電為主電能替代能源轉型實現路徑汽車電動化能源消費革命化石能源替代低碳化對電網造成很大沖擊！可控能源轉型為波動能源超級快充的短時大功率沖擊截止2019年底國內電力裝機及發電量10.4億KW2億KW2億KW裝機占比大，發電量占比小！2021中國各類裝機及發電量根據國家統計局、國家能源局、中電聯等機構的公開數據，整理2021年中國各類電源裝機及發電量統計表如下：風+光：26.7%風+光：11.68%24億KW裝機占比大，發電量占比小！可用小時數低+波動性www.kehua.com.cn碳達峰及碳中和下的新能源裝機預測來源：《中國2060年前碳中和研究報告》2030中國清潔能源裝機占比將占67.5

，全國48

的電力都將由太陽能、風能提供。2060年，中國煤電裝機將全部退出；工業領域將以電能主導，輔以氫能；電動汽車的保有量將達到3.9億，實現超96

的電源裝機和發電量由清潔能源承擔。244878這么高比例風光會帶來哪些挑戰？雙碳目標下新型電力系統挑戰：發、用波動加劇間歇性隨機性波動性難預測性風光發電特性北京目前機動車保有量600萬輛，假如一半改為電動車為300萬輛，按每部車快充功率100KW，若是十分之一的車（30萬輛）同時充電則需要電網功率3000萬KW，單純電動車充電功率就等于北京目前最大負了。北京2021.1日最大負荷雙高特點高滲透比高比例電力電子大量電力電子變換裝置轉動慣量不足解決之道發輸用雙碳目標下新型電力系統挑戰新能源體量占比大，隨機性波動加劇！抽蓄等傳統靈活調節資源緊張！電力系統安全問題突出！中國新能源資源與負荷中心分布不均問題特高壓輸電大力發展抽蓄、電化學儲能技術調度技術、微網技術光伏鴨型曲線與負電價山東2022實時電價風光能源出力波動特性風電日出力特性圖光伏日出力特性圖日負荷曲線圖秒級短周期波動日內中周期波動季節性長周期波動抽蓄、電儲能氫能？……光伏大比例裝機，無儲能的話，中午棄光，晚上負荷高峰缺電！美國德州2021年2月極寒天氣大面積停電事故，2020年底湖南、浙江拉閘限電虛擬同步機技術，增加電力電子裝置旋轉慣量！波動近期部分新能源儲能項目配置日期儲能項目名稱光伏/風電容量儲能配置容量功率占比時長H2021.12三峽烏蘭察布風光儲2000MW550MW2H27.5022月7日華能內蒙三個風電儲能項目800MW240MW/480MWh3028月15日國家電投札達光伏儲能項目20MW4MW/20MWh2058月15日國家電投八宿邦達二期光伏儲能項目20MW4MW/20MWh2058月19日國家電投新疆光伏儲能項目子包130MW/90MWH38月29日三峽西藏昌都市光儲30MW7.5MW30MWH2548月22日國家能源集團國華新疆風電儲能項目200MW50MW/200MWh254新能源儲能發展趨勢：長時儲能發電用電儲能波動波動功率占比：510202h3h10MW百MW大功率長時儲能需求趨勢！儲能時長：1h安全收益（壽命）MW:MWh=1:31000V系統630kW·3h=1890kWh120Ah3.2V1P224S=716.8V120Ah=86kWh需要簇數量：1890/86=22簇280Ah3.2V1P224S=716.8V280Ah=200kWh需要簇數量：1890/200=9.5簇1500V系統1.5MW·3h=4.5MWh120Ah3.2V1P420S=1344V120Ah=161.28kWh需要簇數量4500/161.28=28簇280Ah3.2V1P420S=1344V120Ah=376.32kWh需要簇數量4500/376.32=12簇5000個電芯大功率長時儲能面臨的挑戰11760個電芯15MW?150MW?挑戰1：安全安全設計問題保護與失效對策電芯串并？輔助供電設計？通信設計？防消一次器件開斷能力消防隔離：電芯-pack-簇-集裝箱之間。。。。。安裝施工接頭鎖緊？電池外殼破損？爬電距離？材料問題電池！電芯質量BMS故障一次保護回路失效失效失去保護失效產生事故運維問題例行檢查制度事故應對流程及日參演練核心數據采集儲存分析使用問題挑戰2：收益（壽命）收益（壽命）電芯出廠壽命木桶效應放電深度充放電倍率運行溫度先天：一致性有限度！后天：糾正/加劇材料體系生產管控庫存溫度及時間

高低個體差異。。。。。簇1BMS我充滿了

簇nBMS停止充電！停止放電！

我放完了大功率長時儲能電池組問題木桶效應導致可用容量非正常下降！安全問題：①

直流側短路保護②

絕緣檢測③

高穿問題④

電芯數量巨大，失效概率上升S3液冷儲能系統長時間儲能解決方案-科華S3液冷儲能系統S3液冷Saf安e全tySimple精簡S智m能art3.45MW/6.88MWH-5.175MW10.32MWH系統3.45MW35KV1.725MW1.725MWDCDC1DCDC10簇1簇101.725MW/3.44MWH1.725MW/3.44MWH20’柜120’柜220’柜3S3液冷儲能系統液冷電池模塊電池PACK一簇一充放簇級控制器輔助供電系統配電箱20尺預制化集裝箱預制化集裝箱液冷機組制冷系統外置消防主機消防系統標準20尺@3.44MWhS3液冷儲能系統制冷劑循環冷卻液循環返回液冷機組出水口進水口50

乙二醇水溶液R410A液冷系統原理S3液冷儲能系統特點安全3簇級DCDC控制，降低短路電流風險簇級絕緣監測及隔離PCAK級開始的三級消防設計PCAK：消防、MSD開關、防爆閥、集裝箱：防爆設計、氣體消防+水消防、聯動設計、布線傳統多簇并聯絕緣檢測難題！S3液冷儲能系統特點精簡320英尺標準柜模塊化設計內置DCDC/模塊化PCS方便運輸（高、重？）柜內無現場安裝工作靈活拼接方便運輸（高、重？）柜內無現場安裝工作靈活拼接新舊電池混用高效省地提升系統可用性責任清晰S3液冷儲能系統特點智能3BMS/DCDC/PCS/液冷/消防/EMS多級聯動深度電力電子化海量溫度數據云圖顯示及管理簇間均衡簇間絕緣定位簇級隔離科華三級消防全氟己酮123效果環保壽命可靠性成本液冷優勢提升集裝箱能量密度，減少項目占地：20英尺柜從風冷1.5MWH提升到液冷3.44MWH降低電芯溫差，提升電池壽命：集裝箱內從8-10℃降低到5℃內安全：電池PACK

IP66防護等級，大大降低火災擴散風險降低輔源功耗，提升系統效率省