总结篇
新型储能高质走
先行绿色齐鲁城
前言
2024年7月29日,山东省发改委、山东省教育厅、山东省科学技术厅、山东省能源局等联合印发《加快新型储能产业高质量发展的指导意见》。《意见》中提到,“新型储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备,对推动落实‘双碳’战略,加快绿色低碳高质量发展先行区建设具有重要意义。”而对储能产业发展,更是提出了“到2025年,全省新型储能产业营业收入达到2500亿元;2030年,产业规模进一步壮大,竞争力达到全国领先。”的目标。
乘着这股储能浪潮,清华大学电机系源梦双碳·先导计划“循能觅枣”实践支队踏上齐鲁大地,从枣庄到烟台,紧扣《意见》要求,以“多元发展”、“创新体系”、“应用场景”为出发点展开调研,探索我国储能产业的发展现状。
01
多元发展拓前路
《意见》中明确指出,要“多元发展新型储能产业”。其中,锂电池产业更是重中之重,不仅是“在现有锂离子电池产业基础上,做强材料生产、电芯制造、系统集成、电池回收等环节,增强产业竞争力”,更要“强化前沿技术攻关”。
本次实践,支队成员们走进山东欣旺达能源有限公司与山东精工电子科技股份有限公司,深入探寻锂电产业发展,了解电池作为“储能之基”的产业现状。
山东欣旺达能源有限公司
山东欣旺达欣旺达电子股份有限公司(简称“欣旺达”)创立于1997年,是全球锂离子电池领域领军企业。在欣旺达,同学们先后参观了光储充换检智慧驿站、走进工厂内部,参观了锂电池的各条产线,最后在与工作人员的交流中,交换了对于锂电产业以及新能源的理解。
企业人员向同学们讲解储能电池柜
乘车参观各条产线
动力电池,作为电动汽车等新能源交通工具的核心,有着巨大的发展前景,是锂电产业多元发展的重要分支,其竞争力的核心在于安全、成本与能耗。为了提高企业竞争力,欣旺达从生产成本、人员培养、企业经营等角度形成逐渐成熟的方案。此外,枣庄政府的鼎力支持也为欣旺达生产基地的建设与发展注入了强大动力。
山东精工电子科技股份有限公司
山东精工电子科技有限公司是一家专注于绿色新能源领域的高新技术企业,是国内唯一实施磷酸铁锂正极材料、动力电池及电池组、超级电容器、纯电动汽车产业链发展模式的企业。同学们参观了锂电池的完整生产链,了解了从磷酸铁锂的制取到电池完成与应用的完整过程。
走过企业荣誉墙
座谈会交流
国外市场也是储能产业(尤其是家庭储能)的重要部分。对于山东精工,其对外订单占比能达到90%(包括中间商)。然而,国外对其本土企业的保护性政策也让山东精工等企业面临绿电占比、碳排放等国外检测指标不断严苛的挑战。面对欧盟的高标准以及双碳目标的迫切需求,山东精工选择迎难而上,将这些难关逐步攻克。
02
创新体系恒助力
“搭建高能级创新平台”、“建立健全标准体系”、“加大创新人才引育”是《意见》中关于健全新型储能创新体系的三步走。在储能产业发展时重视产品创新、牢抓标准制定,才能为产业发展提供坚实持久的助力。同学们走进山东高质新能源检测有限公司,探索锂电池标准的制定与执行;探访东方电子集团有限公司与云储新能源科技有限公司,感受科技公司的创新成果。
山东高质新能源检测有限公司
国家锂电池产品质量检验检测中心目前是全国质监系统在锂电领域唯一的一家国家级的法定检验机构,也是集检测、研发与学术交流于一体的综合性权威服务机构。同学们参观了动力电池、储能电池、电芯周期、性能研发等多个专项检测室。
同学们观看资料片
参观检测实验室
检测室中,动力电池充放电实验系统、高低温试验箱、模组电池测试系统等设备体现了我国锂电池检测技术的先进性,也为我国锂电池产业的发展提供了有力保障。其中,公司也参与制定与执行了多项标准。然而,目前的锂电池检测仍存在如时间周期长导致的时效性差、难以发现故障预兆等问题亟待攻克。这同样为我们指明了创新的方向。
东方电子集团有限公司
东方电子集团有限公司始建于1958年,是一家集科研开发、生产经营、技术服务、系统集成于一体的国有控股高新技术企业,是中国智能电网和综合能源管理领域的先行者、能源系统解决方案主要服务商之一。同学们先后参观了数字化虚拟电厂以及零碳园区。
同学们正在认真听讲解
数字化虚拟电厂参观
烟台市虚拟电厂作为全国首个城市级数字化虚拟电厂,其可以将综合能源服务和智能电网有机结合起来,为解决新型电力系统所面临的电力保供、电网安全以及新能源消纳等问题提供了重要的途径,是新型电力系统构建的重要创新实践。另外,园区作为我国用电与碳排放的重要部分,零碳园区的构建为我国2050碳中和的终极目标起到了良好的示范,让远大的目标变成触手可及的实现。
云储新能源科技有限公司
云储新能源科技有限公司定位于面向能源互联网的数字储能核心装备制造商及数字储能垂直行业的解决方案提供商。公司一直致力于开展数字能量交换技术的研发和产业化工作,并将其应用于电化学储能领域,从根本上解决电化学储能系统的安全性、经济性等行业痛点问题。同学们首先与87届校友高红总经理进行了座谈会交流,随后与张明董事长进行了“DESS数字能量交换系统”技术交流。下午,同学们依次参观了Smart Pack车间、SMT车间以及云储新能源烟台测试平台。
同学们参观测试平台
高红总经理与同学们合影
作为新能源储能公司,云储一直致力于科技创新。其“DESS数字能量交换系统”针对储能行业由电池单体差异导致的“木桶原理”的痛点,通过程序柔性控制替代电池的硬连接,以控制电池的充放电时间达到调节电池容量的目的,使得各个电池能均匀放电。这样的创新在经济性与安全性上都能带来巨大优势。
03
拓展应用齐发展
《意见》中,“协调推进电源侧储能发展”、“统筹保障电网侧储能发展”指明了储能产业的应用方向。无论是电源侧对于不稳定新能源的配套,还是电网侧用于削峰填谷以及应急备用的储能设施,都和储能产业的应用息息相关。同学们前往中集集光海上光伏实证基地,探索新能源电源侧的光伏产业;再乘船抵达砣矶岛,参观烟台长岛微电网群示范工程,探索储能在特殊电网中的应用。
中集集光海上光伏实证基地
中集集光海上光伏实证基地是全国首个海上光伏实证基地,旨在通过多种技术的集成、优化和比对,进一步验证在复杂海洋环境下光伏发电技术的可靠性和耐久性,形成相对成熟的论证成果,为海上光伏规模化、商业化推广奠定坚实基础。同学们登上这座由海洋石油开采平台改造的海上新能源实证基地,参观了海上光伏实证基地,了解到海上光伏面临的挑战,例如材料腐蚀、波浪冲击、电力消纳等,并看到了不同厂家的光伏产品正在进行的实证测试。
在海上平台开展座谈交流
支队同学在平台上合影
海上光伏发电面临着诸多挑战,例如海水腐蚀、风浪冲击、设备稳定性等。然而,海上光伏也拥有巨大的发展机遇。海上风电场附近光照充足,风能资源丰富,且靠近负荷中心,可以有效解决陆地风电场的输出问题和消纳问题。要实现海上光伏的大规模开发,必须突破一系列关键技术,包括光伏设备的抗腐蚀性、抗风浪性、发电效率和稳定性等。同时,还需要开发适合海上环境的漂浮式光伏平台、系泊系统、施工工艺和运维技术等。
长岛智能微电网群示范工程
长岛智能微电网群示范工程是全国首次应用基于虚拟同步机广域并列运行的微电网技术,以电力网络方式实现各海岛电网之间的坚强柔性互联,显著提高区域海岛电网韧性,海岛用户平均停电时间压降50%。同学们在工作人员的讲解下参观学习了长岛智能微电网项目,并现场参观了其变电站和换流站。
支队成员参观微电网的电气设备
负责人向同学们介绍微电网整体架构
国家电网公司在此地精心构建了两个微电网群,分别服务于砣矶岛和大钦岛,这两个子电网通过先进的柔性直流输电系统相互连接,形成了一个高度协同的能源网络。这一创新设计不仅提升了电网的稳定性,也使得岛上的分布式清洁能源得以高效整合,实现了即插即用的便捷接入。另外,原有的储能设备因使用年限较长,已不能满足当前的需求,通过采用锂电池技术,储能站的储能能力得到了显著提升,是为储能技术应用的又一展现。
"新型储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备,对推动落实“双碳”战略,加快绿色低碳高质量发展先行区建设具有重要意义"。山东之行,始于枣庄,终于蓬莱,六天的探索之旅,是对我国储能产业的探索,更是对我们专业认知、理论实践的探索。真正走入产业一线,才能更加明白国之所需,才能为青年道路指明方向。
The End~
供稿丨“循能觅枣”支队
责编丨刘艺萌 刘芝秀 陈家祺 韩佳禧