荊林峰：中小型風電設備在儲能系統中的應用

2023年10月16日-19日，2023北京國際風能大會暨展覽會（CWP2023）在北京如約召開。作為全球風電行業年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數千名國內外參會代表共同參與的風能盛會，再次登陸北京，聚焦中國能源革命的未來。

本屆大會以“構筑全球穩定供應鏈 共建能源轉型新未來”為主題，將歷時四天，包括開幕式、主旨發言、高峰對話、創新劇場以及關于“全球風電產業布局及供應鏈安全”“雙碳時代下的風電技術發展前景”“國際風電市場發展動態及投資機會”“風電機組可靠性論壇”等不同主題的21個分論壇。

10月17日下午，在“2023中小型風能設備行業發展交流會”論壇上,濟南德明電源設備有限公司總經理荊林峰發表了題目為《中小型風電設備在儲能系統中的應用》的主旨演講。  

以下為演講全文：

尊敬的各位領導、同仁們，大家下午好！我們公司成立20多年，一直在做中小型風電行業相關的產品，主要涉及風電、光伏發電、水利發電、氫能產品。因為在最近幾年，儲能系統發展特別快也特別好，包括今天展會上也有專門儲能的展館，現在基本上在探索中小風機有更多的應用場景，過去幾年我們做儲能系統的時候發現，發現中小型風電可以在當中有更多的應用，所以在這里我和大家聊一下。

儲能系統是將能源存儲起來，必要時釋放的系統。工作原理是講能量轉換成不同的物理形式，需要時重新轉化能量，目前的儲能技術包括電池儲能、壓縮空氣儲能、水泵儲能等，并不同程度應用于不同的領域。比如家庭的儲能，電動汽車、電網調峰等。

儲能系統的作用，一是儲能平衡，尤其是在可再生能源，比如說太陽能和風能的發電系統不穩定，因此需要將多余的能量進行存儲，使用時釋放，從而實現儲能的平衡和供應；二是調峰削峰的功能；三是暫壓緩解，當電網過高時，可以保護電力設備；四是應急備用，自然災害的情況下，儲能系統可以保障電網的持續供電。

儲能系統在可再生能源的利用和電網調峰削峰方面具有重要的作用，可提高可再生能源的利用，并保證能源安全的供應。隨著技術的進步和成本降低，儲能系統會得到更廣泛的應用，從而推動新能源產業的發展，隨著技術的不斷發展，儲能系統會成為關鍵的調峰裝置，同時為可持續的電提供技術保障。

一般會將新能源的系統，根據電流性質的不同，分為交流母線和直流母線兩類，交流母線應用比較多，系統中新能源部分涉及到光伏和風機，包括太陽能板、逆變器、風機電流器、儲能電池和EMS管理系統。在交流母線的系統當中是380V，太陽能板通過逆變器并到交流母線上，風力發電機把不穩定的交流電變成380V的母線。

一端連接儲能電池，一端連接交流母線，儲能線就會出現當交流過剩的時候存儲到當中。EMS管理系統，會對風電變流器和管理系統進行調度，一般在新能源的應用場景中，大多數的場景都是優先使用光伏和光機在的負載使用，優先負載使用光伏和風機的電，如果有多余的電就會通過儲能變流器存儲到電池當中，如果不足會把電送到交流母電上。EMS管理系統可以把它和儲能變流器集成在一起，比如說光伏電網逆變器比較多，EMS會作為獨立的系統單獨安裝。

這是直流母線的系統，去年我們也開始有一些示范項目，目前的系統成本高于母線成本，但是它的轉換效率會比母線高。這種母線系統應用比較大的特點，有比較大的直流負載。大家可以看系統圖，包含太陽能板DC/DC，風力發電機AC/DC，包含風力發電機的控制，里面會有DCDC，把風電轉化成不穩定的直流電，通過DC/DC把它變成穩定的直流電，這種情況下是750V的比較多。

在后面是儲能電池和雙向DC/DC，它完成直流母線和電池之間的能量轉換，可以把電池充電，也可以把電池的電放到母線上。直流負載，一般功率比較大的時候不會選擇，再是有直流充電樁的情況下，大家會有要求。儲能變流器，它是完成把AC380到750之間的能量轉換，這個系統當中同時也會有EMS管理系統，也會對光伏的DCDC、儲能器進行統一的管理和調度。

這個是我們做的實際項目，可以看到下面有很多的直流負載，有4個50千瓦的直流充電樁，還有直流照明和其他的直流負載。這個系統用250千瓦的儲能變流器，它完成380V到750V的轉化。這個地方接100度的儲能電池，接了100千瓦的DC/DC，可以滿足1小時把電池的電全部放出來。

因為它是工業園區，根據不同的安裝環境有幾片太陽能板，這個功率有100千瓦，這個是DC/DC，把光伏板不穩定的直流電并成直流母線上，還有其他功率比較小的太陽能板，下面的DC/DC也是根據光伏板的功率選配。這個系統當中用到10千瓦的連接，所以后面有10千瓦AC/DC，把風機不穩定的交流面，變成穩定的。AC/DC中具備風機的設置功能，可以把不同廠家發電機功率設置到里面。這邊是鋰電池充電樁，完成辦公樓的照明和直流的負載。

這是其中的儲能變流器，上面包含光伏板，風機AC變DC、DC/DC部分，這個項目是在湖南長沙工業園區辦公樓的屋頂。

儲能產品的應用場景，雖然有一些涉及到風能和太陽能，像這種場景如果想把風電加入進來，如果場景需要和滿足條件還是可以的。2兆瓦的項目是我們在新加坡所做的雙向變化，50千瓦是儲能變流器。這是10千瓦的儲能，做的也比較早，現在基本上是光儲一體化。上面30千瓦相當于是移動的充電寶，可以給應急的車輛充電，這個是350千瓦的儲能系統，它的電池是這兩年剛興起的液流電池，它把鋰電池更安全，不易燃，所以現在的應用也是比較多，500千瓦儲能電流是在安徽。上面的500千瓦是用在磷酸鋰電池的項目在青島，下面是1.5兆瓦的項目，也是在青島。

這個是比較火的液流電池在襄陽，300千瓦的液流電池在陜西，100千瓦的儲能電池在西安，謝謝大家。

（以上根據演講速記整理，未經演講人審核）