《電化學儲能電站設備可靠性評價規(guī)程》自實施以來,受到了行業(yè)內的廣泛關注,對標準的理解存在著差異,本文從標準的編制背景、編制原則、編制參考依據等出發(fā),對標準的具體內容進行解讀闡述,使相關人員更深刻準確地理解標準的意義,更能在實際工作中用好該標準,為電化學儲能電站設備可靠性的統(tǒng)計和評價工作提供指導。
1. 標準編制的背景和意義
隨著國家環(huán)境保護力度的不斷加強,新能源發(fā)電裝機占比逐漸攀升,我國能源結構正在逐步轉型。儲能系統(tǒng)因其響應速率快、調節(jié)精度高等特點,成為能源行業(yè)中提升電能品質和促進新能源消納的重要支撐手段,受到越來越多的重視,成為了一項可能對未來能源系統(tǒng)發(fā)展及運行帶來革命性變化的技術。同時,由于儲能技術的進步、產品質量的提高及成本的不斷降低,儲能技術已具備商業(yè)化運營的條件,尤其是多種電化學儲能技術的發(fā)展逐步擴展了儲能的應用領域。除了技術的進步,國家政策法規(guī)的頒布、電力市場改革的不斷深化,也促進了電化學儲能技術的應用推廣。基于儲能在電力行業(yè)的重要作用,各類儲能項目在全球范圍內持續(xù)落地,累計裝機容量節(jié)節(jié)攀升。目前,電化學儲能技術相關國內外標準還不健全,目前國內外還沒有大容量電池儲能設備可靠性評價的行業(yè)標準,該標準的制定具有領先創(chuàng)新意義。
根據《國家能源局關于下達2013年第二批能源領域行業(yè)標準制(修)訂計劃的通知》(國能科技[2013]526號)要求,中國南方電網調峰調頻公司、中國能源建設集團廣東省電力設計研究院、中國電力科學研究院等單位共同開展了電力行業(yè)標準《電化學儲能電站設備可靠性評價規(guī)程》的編制工作。編制組赴臥牛石全釩液流電池儲能示范電站、張北風光儲輸示范工程等地開展調研,并組織多次專家研討,于2018年4月3日發(fā)布了中國電力行業(yè)標準DL/T 1815-2018《電化學儲能電站設備可靠性評價規(guī)程》,并于2018年7月1日開始正式實施。
2.編制原則
本標準為能源行業(yè)推薦性標準,為電化學儲能電站中儲能設備的可靠性評估提供標準依據,為電化學儲能站的運行管理提供科學有效的指導。本標準遵守現有的相關法律、條例、標準和導則。標準編制過程中,查閱了大量的國內外相關標準資料,主要參考火力發(fā)電廠、變電所監(jiān)控系統(tǒng)、電動汽車充換電設施相關標準,在充分考慮國內電化學儲能電站建設需求的基礎上,規(guī)定了電化學儲能電站可靠性評價的范圍、評價方法,適用于由鋰離子電池、鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池等電池儲能系統(tǒng)組成的電化學儲能電站設備的可靠性評價。本標準適應我國儲能系統(tǒng)大規(guī)模建設和運行的實際需要,為電化學儲能站的運行管理提供科學有效的指導,為儲能設備的研發(fā)優(yōu)化提供參考,同時,兼顧了我國電化學儲能技術發(fā)展的要求,對國內儲能技術的發(fā)展方向提供了一定的引導,為我國儲能產業(yè)的規(guī)范化發(fā)展和保障電網的安全穩(wěn)定運行提供了支撐。目前國內外還沒有大容量電池儲能設備可靠性評價的行業(yè)標準,該標準的制定具有領先創(chuàng)新意義。
3.編制依據
本標準參考了國內外儲能、分布式電源等相關標準,如DL/T 837-2012《輸變電設施可靠性評價規(guī)程》、DL/T 793-2012《發(fā)電設備可靠性評價規(guī)程》以及電網運行準則等相關標準或規(guī)范,同時結合南方電網寶清儲能電站、臥牛石全釩液流電池儲能示范電站、張北風光儲輸示范工程的實際運行數據、新能源與儲能運行控制國家重點實驗室試驗數據以及國內外相關儲能項目研究成果等,并最大范圍內征求了行業(yè)內設備廠商、集成商、電站運營商、電網公司、發(fā)電公司等專業(yè)人士的意見和建議,反復推敲,力求通俗易懂,盡量使標準內容和條文便于理解、引用和實施。
4.內容解讀
《電化學儲能電站設備可靠性評價規(guī)程》分為8章和4個附錄,包括范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、基本規(guī)定、狀態(tài)劃分、狀態(tài)轉變時間界線和時間記錄的規(guī)定、狀態(tài)填報的規(guī)定、評價指標和附錄A、B、C、D。本標準規(guī)定了電化學儲能電站設備可靠性的統(tǒng)計及評價方法,適用于由鋰離子電池、鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池等電池儲能系統(tǒng)組成的電化學儲能電站設備的可靠性評價。
4.1 前言
標準的前言主要規(guī)定了標準所依據的起草規(guī)則、提出和歸口信息、起草單位和起草人。該標準主要依據GB/T 1.1-2009的要求進行編制,標準的結構框架、格式、表述均符合GB/T 1.1的要求。標準的歸口單位為全國電力儲能標準化技術委員會,標準解釋單位也為全國電力儲能標準化技術委員會。
4.2 范圍
標準的范圍主要規(guī)定了標準的主要內容和標準的適用對象,本標準適用于由鋰離子電池、鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池等電池儲能系統(tǒng)組成的電化學儲能電站設備的可靠性評價。
4.3 術語定義
本標準共有73個術語和定義,在沿用已有標準中的術語和定義的基礎上,更加全面和準確。比如對“單元儲能系統(tǒng)”,給出了較為全面和準確的定義,按照以鉛酸電池、鋰離子電池、液流電池等電化學儲能電池的結構方式給出了術語定義,從儲能系統(tǒng)的構成上從小到大包括電池單體、電池模塊、電池簇、單元電池系統(tǒng)、單元儲能系統(tǒng),與之對應的管理系統(tǒng)分別是電池模塊管理單元、電池簇管理單元、電池系統(tǒng)管理單元、電池管理系統(tǒng),如圖1所示。
圖1 “單元儲能系統(tǒng)”相關術語關系圖例
標準給出了單元儲能系統(tǒng)21種狀態(tài)相關術語,同時給出了與狀態(tài)相對應的時間相關術語,如圖2所示,狀態(tài)相關術語和時間相關術語一一對應,能夠使讀者一目了然,加深理解,便于引用和實施。
圖2 “狀態(tài)相關術語”和“時間相關術語”關系圖例
標準給出了電化學儲能電站可靠性統(tǒng)計評價統(tǒng)計范圍。主要包括包括儲能變流器,單元電池系統(tǒng),其中單元電池系統(tǒng)的統(tǒng)計范圍包含電池簇及其相應的電池管理設備。標準還規(guī)定了可靠性基礎數據報告,分為四種:即電池儲能站主要設備注冊內容報表、電池儲能站可靠性評價指標匯總表,電池儲能站月度充、放電量報表、電池儲能站月度事件數據報表。
4.5 狀態(tài)劃分
考慮儲能電站的特殊性,并綜合考慮國內儲能站實際運行經驗,提出儲能設備的狀態(tài)劃分圖,對于設備的可用狀態(tài),創(chuàng)新性的提出了按容量劃分和按能量劃分兩種劃分方式。狀態(tài)劃分的說明圖例如圖3所示。
圖3 狀態(tài)劃分說明圖例
標準規(guī)定了儲能系統(tǒng)運行/備用/停運各類狀態(tài)轉變的時間界限。其中備用或停運等狀態(tài)轉運行,以儲能單元并網時間為界。對于非計劃停運的儲能系統(tǒng),在停運期間可能因為各種原因臨時并網,對于這種情況,以報復役前的最近一次并網時間為界,標準通過對非計劃停運進行細分定義,使條文便于理解和實施。
4.7 狀態(tài)填報的規(guī)定
標準根據電化學儲能電站實際運行的需求,詳細規(guī)定了運行、備用、停運(包含計劃停運和非計劃停運)、啟動等不同狀態(tài)下信息填報要點。例如:
1)單元儲能系統(tǒng)在額定容量下全月運行(包括能達到毛最大容量,但調度安排調峰),只須填寫一條運行事件記錄,設備每月至少應有一條事件記錄,否則此臺設備該月被視為未統(tǒng)計。
2)單元儲能系統(tǒng)因各種原因達不到毛最大容量而必須降低出力時,應填寫降低出力記錄。
3)凡計劃降低能量大于或等于調度批復的年度全能量10%的單元儲能系統(tǒng),應填寫計劃降低能量事件。
4.8 評價指標
在保留了電力設備可靠性一般通用評價指標的基礎上,提出了部分適用于儲能設備的評價指標,如電池簇年平均可用小時,應急能量系數等,以便更好的針對儲能設備做好可靠性評價工作,評價指標體系如圖4所示。
圖4 評價指標體系圖例
附錄A給出了電化學儲能電站設備可靠性指標中、英文對照。附錄B給出了給出了電化學儲能電站設備可靠性評價相關的基礎數據報表。附錄C規(guī)定了單元儲能系統(tǒng)可充能量和可放能量的測量方法。附錄D電化學儲能電站設備狀態(tài)、電能、時間中、英文對照。值得一提的是,依照附錄C的方法開展單元儲能系統(tǒng)可充能量和可放能量測量,有利于使可靠性評價指標更為客觀準確。具體方法如下:
5.結語
綜上所述,本文從編制背景、編制原則、編制依據和標準內容等方面對標準DL/T 1815-2018《電化學儲能電站設備可靠性評價規(guī)程》進行了全面解讀。DL/T1815-2018《電化學儲能電站設備可靠性評價規(guī)程》與GB/T 36549-2018《電化學儲能電站運行指標及評價》、國標《電化學儲能電站運行維護規(guī)程》作為電化學儲能電站運行的三大標準,存在著很大的關聯關系,相互支撐,三者可以作為一個整體進行解讀,這樣能更加準確對標準進行理解。
原標題:標準解讀|DL/T 1815-2018 電化學儲能電站設備可靠性評價規(guī)程