《电化学储能电站设备可靠性评价规程》自实施以来,受到了行业内的广泛关注,对标准的理解存在着差异,本文从标准的编制背景、编制原则、编制参考依据等出发,对标准的具体内容进行解读阐述,使相关人员更深刻准确地理解标准的意义,更能在实际工作中用好该标准,为电化学储能电站设备可靠性的统计和评价工作提供指导。
1. 标准编制的背景和意义
随着国家环境保护力度的不断加强,新能源发电装机占比逐渐攀升,我国能源结构正在逐步转型。储能系统因其响应速率快、调节精度高等特点,成为能源行业中提升电能品质和促进新能源消纳的重要支撑手段,受到越来越多的重视,成为了一项可能对未来能源系统发展及运行带来革命性变化的技术。同时,由于储能技术的进步、产品质量的提高及成本的不断降低,储能技术已具备商业化运营的条件,尤其是多种电化学储能技术的发展逐步扩展了储能的应用领域。除了技术的进步,国家政策法规的颁布、电力市场改革的不断深化,也促进了电化学储能技术的应用推广。基于储能在电力行业的重要作用,各类储能项目在全球范围内持续落地,累计装机容量节节攀升。目前,电化学储能技术相关国内外标准还不健全,目前国内外还没有大容量电池储能设备可靠性评价的行业标准,该标准的制定具有领先创新意义。
根据《国家能源局关于下达2013年第二批能源领域行业标准制(修)订计划的通知》(国能科技[2013]526号)要求,中国南方电网调峰调频公司、中国能源建设集团广东省电力设计研究院、中国电力科学研究院等单位共同开展了电力行业标准《电化学储能电站设备可靠性评价规程》的编制工作。编制组赴卧牛石全钒液流电池储能示范电站、张北风光储输示范工程等地开展调研,并组织多次专家研讨,于2018年4月3日发布了中国电力行业标准DL/T 1815-2018《电化学储能电站设备可靠性评价规程》,并于2018年7月1日开始正式实施。
2.编制原则
本标准为能源行业推荐性标准,为电化学储能电站中储能设备的可靠性评估提供标准依据,为电化学储能站的运行管理提供科学有效的指导。本标准遵守现有的相关法律、条例、标准和导则。标准编制过程中,查阅了大量的国内外相关标准资料,主要参考火力发电厂、变电所监控系统、电动汽车充换电设施相关标准,在充分考虑国内电化学储能电站建设需求的基础上,规定了电化学储能电站可靠性评价的范围、评价方法,适用于由锂离子电池、铅酸电池、液流电池、钠硫电池等电池储能系统组成的电化学储能电站设备的可靠性评价。本标准适应我国储能系统大规模建设和运行的实际需要,为电化学储能站的运行管理提供科学有效的指导,为储能设备的研发优化提供参考,同时,兼顾了我国电化学储能技术发展的要求,对国内储能技术的发展方向提供了一定的引导,为我国储能产业的规范化发展和保障电网的安全稳定运行提供了支撑。目前国内外还没有大容量电池储能设备可靠性评价的行业标准,该标准的制定具有领先创新意义。
3.编制依据
本标准参考了国内外储能、分布式电源等相关标准,如DL/T 837-2012《输变电设施可靠性评价规程》、DL/T 793-2012《发电设备可靠性评价规程》以及电网运行准则等相关标准或规范,同时结合南方电网宝清储能电站、卧牛石全钒液流电池储能示范电站、张北风光储输示范工程的实际运行数据、新能源与储能运行控制国家重点实验室试验数据以及国内外相关储能项目研究成果等,并最大范围内征求了行业内设备厂商、集成商、电站运营商、电网公司、发电公司等专业人士的意见和建议,反复推敲,力求通俗易懂,尽量使标准内容和条文便于理解、引用和实施。
4.内容解读
《电化学储能电站设备可靠性评价规程》分为8章和4个附录,包括范围、规范性引用文件、术语和定义、基本规定、状态划分、状态转变时间界线和时间记录的规定、状态填报的规定、评价指标和附录A、B、C、D。本标准规定了电化学储能电站设备可靠性的统计及评价方法,适用于由锂离子电池、铅酸电池、液流电池、钠硫电池等电池储能系统组成的电化学储能电站设备的可靠性评价。
4.1 前言
标准的前言主要规定了标准所依据的起草规则、提出和归口信息、起草单位和起草人。该标准主要依据GB/T 1.1-2009的要求进行编制,标准的结构框架、格式、表述均符合GB/T 1.1的要求。标准的归口单位为全国电力储能标准化技术委员会,标准解释单位也为全国电力储能标准化技术委员会。
4.2 范围
标准的范围主要规定了标准的主要内容和标准的适用对象,本标准适用于由锂离子电池、铅酸电池、液流电池、钠硫电池等电池储能系统组成的电化学储能电站设备的可靠性评价。
4.3 术语定义
本标准共有73个术语和定义,在沿用已有标准中的术语和定义的基础上,更加全面和准确。比如对“单元储能系统”,给出了较为全面和准确的定义,按照以铅酸电池、锂离子电池、液流电池等电化学储能电池的结构方式给出了术语定义,从储能系统的构成上从小到大包括电池单体、电池模块、电池簇、单元电池系统、单元储能系统,与之对应的管理系统分别是电池模块管理单元、电池簇管理单元、电池系统管理单元、电池管理系统,如图1所示。
图1 “单元储能系统”相关术语关系图例
标准给出了单元储能系统21种状态相关术语,同时给出了与状态相对应的时间相关术语,如图2所示,状态相关术语和时间相关术语一一对应,能够使读者一目了然,加深理解,便于引用和实施。
图2 “状态相关术语”和“时间相关术语”关系图例
标准给出了电化学储能电站可靠性统计评价统计范围。主要包括包括储能变流器,单元电池系统,其中单元电池系统的统计范围包含电池簇及其相应的电池管理设备。标准还规定了可靠性基础数据报告,分为四种:即电池储能站主要设备注册内容报表、电池储能站可靠性评价指标汇总表,电池储能站月度充、放电量报表、电池储能站月度事件数据报表。
4.5 状态划分
考虑储能电站的特殊性,并综合考虑国内储能站实际运行经验,提出储能设备的状态划分图,对于设备的可用状态,创新性的提出了按容量划分和按能量划分两种划分方式。状态划分的说明图例如图3所示。
图3 状态划分说明图例
标准规定了储能系统运行/备用/停运各类状态转变的时间界限。其中备用或停运等状态转运行,以储能单元并网时间为界。对于非计划停运的储能系统,在停运期间可能因为各种原因临时并网,对于这种情况,以报复役前的最近一次并网时间为界,标准通过对非计划停运进行细分定义,使条文便于理解和实施。
4.7 状态填报的规定
标准根据电化学储能电站实际运行的需求,详细规定了运行、备用、停运(包含计划停运和非计划停运)、启动等不同状态下信息填报要点。例如:
1)单元储能系统在额定容量下全月运行(包括能达到毛最大容量,但调度安排调峰),只须填写一条运行事件记录,设备每月至少应有一条事件记录,否则此台设备该月被视为未统计。
2)单元储能系统因各种原因达不到毛最大容量而必须降低出力时,应填写降低出力记录。
3)凡计划降低能量大于或等于调度批复的年度全能量10%的单元储能系统,应填写计划降低能量事件。
4.8 评价指标
在保留了电力设备可靠性一般通用评价指标的基础上,提出了部分适用于储能设备的评价指标,如电池簇年平均可用小时,应急能量系数等,以便更好的针对储能设备做好可靠性评价工作,评价指标体系如图4所示。
图4 评价指标体系图例
附录A给出了电化学储能电站设备可靠性指标中、英文对照。附录B给出了给出了电化学储能电站设备可靠性评价相关的基础数据报表。附录C规定了单元储能系统可充能量和可放能量的测量方法。附录D电化学储能电站设备状态、电能、时间中、英文对照。值得一提的是,依照附录C的方法开展单元储能系统可充能量和可放能量测量,有利于使可靠性评价指标更为客观准确。具体方法如下:
5.结语
综上所述,本文从编制背景、编制原则、编制依据和标准内容等方面对标准DL/T 1815-2018《电化学储能电站设备可靠性评价规程》进行了全面解读。DL/T1815-2018《电化学储能电站设备可靠性评价规程》与GB/T 36549-2018《电化学储能电站运行指标及评价》、国标《电化学储能电站运行维护规程》作为电化学储能电站运行的三大标准,存在着很大的关联关系,相互支撑,三者可以作为一个整体进行解读,这样能更加准确对标准进行理解。
原标题:标准解读|DL/T 1815-2018 电化学储能电站设备可靠性评价规程