国网湖南综合能源公司储能业务建管云工作的探索与实践

　　近日，由湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府、中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合主办，100余家机构共同支持的湖南(长沙)电池博览会暨第二届中国国际新型储能技术及工程应用大会在长沙圣爵菲斯大酒店召开。此次大会主题是“新能源、新机遇、新高度”。

　　会议期间，组委会邀请了 国网湖南综合能源服务有限公司技术部主任徐勇分享主题报告《国网湖南综合能源公司储能业务建管云工作的探索与实践》。以下是发言主要内容：

　　徐勇：我将从储能的发展背景、风险与问题、我司的实践与探索以及行业的建议与期望四个方面进行分享。

　　一、发展背景。

　　随着碳达峰碳中和发展目标的确定，以及新型电力系统建设的要求，储能事业得到了极大的促进和快速发展，新型电力系统对储能的需求主要表现在电力峰谷调节，分布式电源的消纳等五个方面。在储能市场应用迫切需要上，国家也出台了相关的储能政策，2021年两部委发布了新型储能发展的指导意见，2022年也发布了具体的实施方案。同期，国网公司也提出了到2030年电化学储能装机容量会达到一亿千瓦的规模，所以从现在开始，不论是从电力市场的需求层面，还是从国家政策的引导层面，都是比较有利于储能事业的快速发展。尽管现在是市场火热，资本追捧，国家政策层面的引导都比较有利于快速发展，但是它绕不开储能的核心问题--储能系统的安全运行。

　　二、储能事业的风险与问题。

　　我们梳理了几个案例：1.北京丰台区储能电站“4·16”的火灾事故，官方公布的事故原因里主要有三点：一是未经专业单位设计而实施，存在明显的安全不达标问题。二是未制定事故应急处置预案。三是安全主体责任没有落实。这个事故给我们一个警示，在设计、建设以及建造不合规的储能电站随时可能会引起重大的安全事故。2.韩国储能电站的起火安全事故，我们分析产生事故的原因主要是四点：一是系统存在设计缺陷，二是缺乏平台的安全监控，三是应对于电池故障的保护系统失效，四是运行维护安全管理体系的不健全。因此，我们认为如果储能电站建立了完善的储能管理监控体系，便能及时发现缺陷，避免火灾的发生。3.美国亚利桑那储能电站安全事故，这里我们展示了另一类的安全隐患，消防系统没有根据储能电站的特点进行定制化的设计，消防检测系统不完善，不能及时准确的检测到易燃易爆气体。在没有通风装置的情况下，易燃易爆气体形成大量聚集，最终导致了储能电站发生爆炸。4.青海玉树3兆瓦的光伏项目，这是光储的配套项目，故障频发主要是两个原因，一是项目前期整体规划设计不合理，运营因素考虑不周全，二是没有形成专业的线上+线下的运维运行机制，实际运营和现场运维成本是很高的。

　　结合前面举的四个典型案例，我们分析有五个方面的风险，一是设计风险，如果缺乏专业的储能设计能力与经验，设计不了解建设与运维要素，将埋藏各种隐患。二是建设风险，如果缺乏成熟监管体系，参建队伍无经验，管控困难，将导致质量无法保证，同时建设与运维体系独立，运维队伍不参与建设过程，工期的后期运维风险比较大。三是运维风险，如果缺乏数字化的管理手段和系统化的管理体系将不能及时且主动发现设备隐患进而进行解决。四是运营风险，对项目的投入成本、运营维护以及相关要素缺乏有效评估，项目很容易出现亏损。五是安全风险，在载运的储能项目缺乏有效的安全保障体系，比如储能项目运营期间缺陷隐患需要整改完成以后才能保证安全运行，项目整改再投入的成本将会比较大。

　　三、湖南综合能源公司运行和探索实践。

　　针对前面归纳总结的五大类风险安全，我们做了大量的探索性工作，首先是在湖南省内五个地市建成了七座电化学储能电站，总规模达到了12万千瓦，24万千瓦时，目前我们正在规划三期，总规模会达到40万80万千瓦时。在储能电站安全运行维护实践中，我们也积累了大量的储能电站运行经验，四年以来我们从设计、建设、运维、平台、安全、试验、评估等十个方面打造了一套全寿命周期U+建设运营安全体系，比如我们立足于储能现场安全运维的实际需要，以储能集控中心运营平台为核心，发挥公司储能设计优势，建立了湖南公司储能三循环体系。

　　第一个循环体系是储能安全生产运维维护体系，实现了异常告警故障到处置的优化，由此我们沉淀出了平台运维安全三大核心能力，具体是在平台方面，湖南公司建成了全国首家储能集控中心，全覆盖管控储能安全，全方位挖掘储能效益。一是我们实现了平台运行，保障了储能电站全要素全时段的可监可测可控可调。二是平台管运维，在平台上应用大数据海量分析技术，建立压差分析、温差分析、SOC、电池一致性分析等储能电站特征模型，实现了检测储能设备状态安全。通过CET扫描在线式的诊断功能，监测电池内部早期微裂变的趋势，实现储能安全预判预防预处理。三是通过平台来管聚合，打通储能接入电网调控平台的安全链路，聚合集中式、分布式储能设施。目前储能集控中心运营平台已经接入了七座电网储能电站，以及五台分布式的储能设备。一方面我们初步推广应用了平台的安全管控模式，另以防面正在将储能资源聚沙成塔，参与电力市场交易，拓展储能的受益渠道。

　　未来，我们会依托于储能集控平台线上交易互动功能，通过综合分析，支撑设备、天气、负荷等数据，可优化参与省内及省间调峰交易，支撑电力现货及中长期市场商业运营、高效发展、全面挖掘储能效益。我们形成了成熟的运营模式，具备专业的团队输出能力，拥有完善的技术体系，规范的管理体系，有效的实现了整个运维的降本增效。在运维实践方面，2021年集控中心检测发现樃梨站有四个PCS仓发生通讯间断性中断，存在功率指令无法下发，储能电站持续不收充电的重大安全故障，及时的触发了储能应急抢险工单，站端的运维人员经历12个小时，有效的消除了缺陷，这是平台、人员和管理系统无数次磨合的结果。在安全方面，我们打造了六维度的安全体系，主要包括布局安全、选型安全等。同时也介绍了四级安全深度，主要包括电池安全、自身灾害等。依托于安全体系，我们成功地处理了多起的运行隐患，2021年11月磨石储能电站发生消防告警信号，经过检查核实，通过对消防主机实施程序升级，我们有效地消除了本次消防频繁告警的隐患。在此，通过安全运维第一个循环体系，我们实现了异常告警故障到处置的优化。三年以来，我们解决了1150项系统及设备运行缺陷，提前预判了986项设备安全隐患，消除了50余项缺陷，有效地保障了储能电站1200余天的安全稳定运行。

　　第二个循环体系是储能后评估到再建设的体系，实现了缺陷隐患由发现到设计的优化，由此我们也沉淀出了设计、建设、后评估三大核心能力。首先在设计能力方面，我们推动运维+设计+建设三维度的融合发展，打造了一支专门的储能设计团队，在实际的工作中，设计团队能够根据储能现场建设实践与需要，以及运维中发现的缺陷和隐患整改要求，可高效完善储能安全设计，以满足储能的精益化管理要求。

　　一是设计能力。我们设计的理念包括全寿命周期安全、全寿命周期高效、全寿命周期经济三个方面。目前储能设计团队已经实施了多个项目，积累了大量的设计经验，形成了湖南电化学储能电站典型的设计方案，消防安全、提升措施等若干典型设计成果。以设计迭代为例，通过平台对延农站与樃梨站的电芯温度，发现樃梨站内的温度分布不均匀，存在局部过热隐患。经过设计分析，樃梨站风道设计不合理，由此我们已在二期四座储能站设计中进行了优化，确定了舱内风道设计准则，电池舱内温度场更加均匀。

　　二是建设能力。我们践行建设+运维相融合的模式，让运维人员全过程参与工程设备安装、系统调试、验收等过程中的关键环节，夯实运维基础，同时我们也沉淀编制了储能电站建设全过程的开发指南，该指南包括了9类过程管控资料清单，12类专业技术工作小组，328项具体工作任务。在2021年5月，郴州韭菜坪储能站PCS设备安装完成后准备通电调试，现场管理人员发现按照管理手册要求，遗漏了通电调试前应对PCS内部元器件进行复查的程序，管理人员立即组织专业人员进行全面排查，检查中发现一处电缆螺丝松动，施工人员立即进行了相关的紧固处理，成功避免了一些PCS短路起火安全风险。

　　三是后评估能力。通过对储能电站、设备厂商、设备型号、型号参数、规格、运行状态等资料信息进行整理和分析，建立了一套后评估模型，打造了一套全面完整的储能电站运行评价体系，保证储能电站高效稳定运行。

　　通过设计迭代的第二套循环体系，我们实现了缺陷隐患由发现到设计的优化，形成了电化学储能系统集成规范等标准十余项，有效指导了储能安全设计与安全建设。

　　第三个循环体系是由试验+技术+产品+运营体系，实现了设备的优选集成，因此我们沉淀出了运营、试验、技术、产品的四大储能核心能力。在运营方面，我们进行共享储能的理念，开展新能源配套租赁+两部制电价+电力辅助服务，以及其他多元化商业运营模式，颇有成效的开展了电力辅助服务市场，深度参与了省内省间调峰辅助服务。依托于储能集控平台，我们融合运行、设备信息，协助交易员精心制定报价策略，参与省内辅助服务市场，更多消纳清洁能源，赢得更多受益。比如我们通过分析形成深度调峰总示图，将储能资源的充电时间提前至13点左右，充放电深度由原来的80%调整至90%，有效地扩大储能电站的高峰低谷放电能力，提升公司辅助服务市场参与量，增加了辅助服务的调峰受益。在试验方面，我们建立了单体、模组、系统三级检测的试验保障体系，对四类核心设备开展了67项具体试验，满足了多项技术规范标准的要求，从而为储能电站的安全稳定运行提供了有力的保障。我们与中国电科院处理了储能技术共享实验室，目前已经初步具备储能全链条全体系的研究和检测认证能力。在技术方面，我们联合湖南防灾国家重点实验室，从电池本质安全技术、分区灭火技术等五大方面进行了技术创新。同时，我们也将传统的3S技术发展成5S技术，使储能设备的调度运行更加精准，响应速度更快，安全运行更稳定。在技术实践应用方面，通过设备安全逻辑管控和技术优化，我们有效的改良并应用了高压集联储能技术，建立了一个安全可控高效率长寿命的储能电站，储能系统充放电效率可以达到90%，超过常规技术的4%-5%。在产品方面，我们自主研发了多种分布式储能产品，可满足多场景保电需求，在重大的政治保电活动中具有良好的应用效果，也可以为交通不便的县乡应急供电，保证人民群众的正常供电。同时我们的分布式储能产品在电网系统内已经有大量的应用案例，相关产品的应用效果也刊登《国家电网报》等主流媒体的新闻。

　　这是我们一款产品在长沙配网中的应用效果，从这条曲线可以看到，台区过重过载和低电压等问题还是得到了解决。通过储能集成优选第三个循环体系，我们实现了设备优选集成，储能项目综合效率提升至85%-90%，有效地提升了储能项目的经济性。目前湖南综合能源公司正依托于储能朋友圈这个大平台，不断聚合各类团队的资源，也打通了储能上下游产业，已经初步形成了从科研、设计、建设、运维的储能生态圈。通过公司储能三个循环体系，我们正不断升级湖南公司的储能十大核心能力，为储能行业全链条发展提供湖南方案。

　　四、对于行业的建议与期望。

　　我们期望从以下四个方面能够促进行业的整体安全、健康、有序发展。

　　一是对政策的建议，完善储能参与电力市场交易的相关政策，采取多类型政策联合联动，共同加快储能产业发展。

　　二是对储能行业的建议，希望能够制定储能项目接入、并网、运行维护和安全管理等多个方面的相关标准，以及出台标准化的消防、土地、环保、交通对储能的审批指南，同时探索储能集控中心在新型电力系统中的应用，将储能站接入储能集控中心是纳入到电网的一个并网接入标准，帮助储能项目开展集中运行和维护。此外，进一步研究储能行业的商业化运营模式，合理疏导储能项目的成本。

　　三是对储能组件制造商的建议，建议研发针对于储能专业场景的产品，满足高可靠性、安全性、长寿命和少维护的行业要求。

　　四是对于储能系统集成商的建议，我们认为应杜绝劣币驱逐良币的风险，各系统集成商应当恰当合理，应避免过度低成本地、牺牲安全为代价地建设储能，这将危机整个储能产业链的上下游行业，尤其是新能源测，储能一旦发生起火爆炸，将直接毁灭相关风电和光伏电站，代价是极为巨大的。最后是不能忽视长期运行中的检修、定期试验、状态评估以及后评估、大修技改等运行维护工作。

　　以上就是湖南综合能源公司的一些探索、实践以及部分建议，我的汇报完毕。