電化學儲能種類及特點

電化學儲能主要通過電池內部不同材料間的可逆電化學反應實現電能與化學能的相互轉化，通過電池完成能量儲存、釋放與管理。電化學儲能技術成熟，不受地域限制，適合大規模應用和批量化生產，產業化應用前景好。電化學儲能在電網調峰調頻中應用廣泛，覆蓋了電廠側、電網側和用戶側，運行控制簡單，可以實現無人操作。


用于電網儲能的電池主要有鉛酸蓄電池、鋰離子蓄電池、液流蓄電池、鈉硫蓄電池等。

鉛酸電池和鋰電池屬于固態電池，對場地無特殊要求，使用靈活。近年來出現的鉛炭電池在壽命和性能方面得到了較大提升。鋰電池是目前應用最廣泛的儲能電池，我國在鋰電池上具有一定的產業優勢，近年來隨著工藝的不斷改進和產量的增加，單位價格不斷下降。電池的梯次利用技術為降低電池全壽命成本提供了有價值的思路和手段。在電池成本和循環壽命短期無法取得革命性突破的情況下，電池梯次利用技術從另外的角度延長了電池的使用壽命，降低了其價格壽命比，充分挖掘了電池價值。


江蘇鎮江儲能電站示范工程

2018年7月，我國首個10萬千瓦級電池儲能電站在江蘇鎮江正式并網投運，該電站是當時世界規模最大、功能最全、響應最快的電網側儲能電站。儲能電站在大港、丹陽和揚中共8個站址，其中大港新區3個站址，丹陽2個站址，揚中3個站址。建設規模共101兆瓦/202兆瓦時。

并入電網的儲能電池需要具備良好的充放電快速響應能力及較高的充放電轉換效率。國內主流的電化學儲能電池技術路線主要有磷酸鐵鋰電池、鉛炭電池、鉛酸電池等。磷酸鐵鋰電池具有能量密度高、響應速度快等優勢。結合調峰需求，電網側儲能電站采用磷酸鐵鋰電池技術。

該儲能項目就像是一個大型的城市電網“充電寶”，儲存的電能相當于一個20萬千瓦的中型發電廠1小時發的電，可以同時滿足17萬戶居民的用電需求；可以在用電低谷時充電儲能，用電高峰時釋放電能，突發故障時提供備用電源，為電網安全穩定運行提供有力支撐。

山東口鎮綜能儲能電站

口鎮綜能儲能電站是國網山東省電力公司與山東省能源局“黨建聯創·智慧能源”試點項目。儲能電站利用3542只修復后的電網退運電池作為儲能單元，分組置于三個獨立電池艙，經逆變升壓后通過35千伏匯能線并網。

儲能電站位于山東省濟南市萊蕪區口鎮桃花峪35千伏勁能光伏電站廠區內，一期建設規模1.6兆瓦/3.2兆瓦時，于2020年9月29日正式投運。該電站是山東省首個電化學獨立儲能電站，也是全國首個利用電網退運電池建成的儲能電站。電站配備電池管理、繼電保護、調度通信、艙儲溫控、防雷、消防等系統，能實時監測運行狀況，保障電站安全。

該電站通過退運電池再利用實現綠色環保。電網退運電池的修復利用，實現“化廢為利、變害為寶”，減少了鉛酸蓄電池及再生鉛循環，有效降低鉛類組分對環境造成的污染，助力綠色環保。

儲能電站是個“多面手”，可以快速參與電網調峰調壓，保障電網安全，對電網削峰填谷、提升電能質量、調節電力供需平衡具有積極意義。

【專訪】

圍繞電化學儲能技術發展及工程應用情況，《亮報》對國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院設計中心副主任李妍進行了專訪。

《亮報》：從目前電化學儲能技術發展情況來看，還需要實現哪些方面的技術攻關？

李妍：首先，應進行儲能設施運維管控標準體系的研究。建議在國家和行業層面，加快研究出臺儲能系統在規劃設計、管理審批、建設施工、運營維護等各環節統一的規劃和標準，從行業和產業的頂層設計上保證儲能的健康可持續發展。同時，要加強對儲能電站主動預警技術的研究。目前市場上電池廠家眾多，產品良莠不齊，缺少海量數據的有效利用和深度分析，需要開展電池狀態分析和預判技術攻關，實現電池運行維護提前判斷、故障及早排查。此外，在儲能電站安全風險評價體系研究方面，應根據儲能電站技術方案、規模等級、應用特征、設備選型、安防措施、運行管理等，建立全要素風險評價體系，開展儲能電站風險評價和隱患識別。

《亮報》：為保障電化學儲能電站安全，應重點做好哪些方面的工作？

李妍：主要有三方面的工作需要重點關注。一是加強儲能電站安全消防的事前管理。從規劃建設、設備準入、運維監控等方面采取預防性手段，提升項目建設安全等級。在儲能電站的設計和建設過程中，強化儲能電站安全消防驗收和監管力度，提升安全消防設計等級，同時做好標準化建設和安全培訓工作，做到防患于未然。二是加強儲能電站單體電池狀態管控。對單芯電池的管理，需要管理到每一個電芯的溫度、電壓、電流，每一個電芯的SOC（剩余電量）、SOH（電池極限容量大小）及內阻變化，從電池狀態控制管理，深化到對每個電芯的實時狀態感知進行動態調整和及時告警，從最小的模塊著手來保障儲能電站的安全性。三是提升儲能電站防火滅火管控力度。通過建立精準高效的防火滅火策略，及時探測捕捉電池早期熱失控的預兆，把電池失火概率降到最低。同時，要建立有效的熱管理和防爆通風策略，采用防止電池熱失控擴散及復燃的滅火技術，在儲能電站失火時確保火災發生范圍不擴散、已滅火的區域不復燃，保障儲能電站的防火滅火效率維持在一個較高的水平。