1 储能系统运行的关键指标和因素探讨
1.1 研究背景
储能系统的发展日新月异,随着磷酸铁锂(LFP)大容量电芯制造技术不断完善,电力电子技术的发展,单位系统造价的不断降低,从而带来了储能系统在全球范围内针对新能源发电的输送容量调节,电力系统辅助服务,终端负载的需求调节和负荷转移等不同场景下的多维度,广频谱应用。
储能行业发展的这十年来,技术创新带来的系统设计得到了不断优化和升级,从现在全球范围内主流的大储能系统(有别于家庭储能系统)结构分为以下几种:
1. 集中式直流母线并联系统
2. 组串式储能系统
3. 集散式储能系统
本文主要讨论不同储能系统结构上的差异,对应的特点以及对各利益相关方带来的影响。
1.2 关键指标和因素
储能系统的长期,稳定,安全和可靠的运行离不开优秀的系统设计,子系统选型,产品集成和制造的质量控制和测试,当评价一个系统的有效性时,离不开各种各样定性的方案陈述和定量的参数指标,这些性能参数并非是在系统选型时能够确定的,甚至绝大部分都不是在COD之前能够被确认的,但是对于各个利益相关方而言却是保证大的资产投入能够产生稳定回报的关键因素,这些核心指标和因素有以下几点:
高安全性
高可靠性和快速复位
电池簇长期均衡和一致性
BMS均衡能力和标定
电池循环次数
系统运行效率
子系统品牌
1.3 认知差异
一个大型储能项目发展的产业链条中,从开发到最终投入运营主要有以下的利益相关方:
1. 受益方(支付服务费用)
2. 资产持有方
3. 项目开发商
4. 方案咨询和设计公司
5. 项目总承包商(Contractor)
6. 设备提供方(BESS,变压器,EMS,二次继电保护系统,接入系统等)
7. 系统O&M运营服务商
上述的利益相关方因为信息不对称,和各自利益主张有着天然的对立性,因此在上述1.2关键指标和因素中对于指标排序的认知有着显著的差异。除了高安全性无意外会排在第一以外,项目开发商和BESS设备提供商之间的认知差异几乎是颠倒的。
项目开发商对系统能够长期,稳定,安全,可靠运营能够起决定性的阶段是在系统规划阶段,因此对于关键核心子系统/设备选型,以及承包方选择是项目开发商能够决策的少数核心要点,上述核心决策点的确认将围绕CAPX的控制和OPEX的风险规避进行博弈。遗憾的是,根据储能行业发展的这十几年来的经验来看,很多在初期规划看似完美的设计和考虑点,在系统运营阶段会被发现真正影响系统运行的因素反而是草蛇灰线,毫不被关注的点被不断放大,从而造成系统低效运营,长期可用率低,OPEX成几何倍数增加。如若不是因为行业发展初期服务费用能够被完全覆盖运营成本,这些系统运营的问题本来应该早被认知。