工善利于器！中车株洲所储能揭秘
发布日期：2023/7/26
中车株洲所依托六十余年变流技术创新、二十余年储能技术积淀，成立综合能源事业部，开展储能系统、综合能源、电气化公路、制氢系统四大业务。
在储能业务板块，2022年中车株洲所储能系统集成出货总量达3GWh。在高工产业研究院（GGII）发布的2022年储能系统企业出货量系列排名榜单中，中车株洲所国内排名第二，全球排名第四。
7月7日，在高工储能产业峰会上，中车株洲所综合能源事业部双碳技术中心主任罗文广发表主题演讲“中车储能系统关键技术及产品”，揭晓了中车株洲所储能业绩高速增长的研发力量。
中车株洲所综合能源事业部双碳技术中心主任罗文广
中车株洲所创建于1959年，前身是铁道部株洲电力机车研究所，是中国中车核心全资子公司，目前拥有12家主体单位，主要立足于交通与能源领域，目前拥有七千余人的科研技术队伍。
罗文广表示，在新型电力系统方面，中车不管是在以新能源为主体的发电侧，包括风力发电、光伏发电、水利水电、储能系统等领域，还是在电网侧，包括电能质量、输配电、电力电子器件等，以及用户侧、交通领域，中车可提供完整的核心装备和解决方案。
这其中，储能是构建新型电力系统的重要基石，是作为新能源高比例接入电网的“稳定器”，因此储能的安全性、效率、寿命也一直是中车关注的重要要素。
总的来说，中车储能系统的技术特点，主要体现在安全性、电网友好性、高效率和智能化四个方面：
● 高安全：中车储能系统从电芯管控、精准控温、电气安全、智能消防等几方面实现高安全集成设计；
● 电网友好：电网惯量支撑技术及高性能PCS研发助力新能源发电实现与电网交互友好；
● 高效率：通过热管理技术创新及自研IGBT器件、高压级联式拓扑提升储能电站现场综合效率；
● 智能化：通过BMS、EMS、智能运维等核心软硬件及算法，实现高安全、智能化运维。
在安全性方面，首先是电芯性能评估及预测技术。作为储能系统集成商，中车株洲所可以做到除电芯以外的所有核心部件的设计，通过一系列的措施确保全生命周期的电池寿命及安全性。
其次，安全性还表现在智能高效精准控温技术。风冷方面，中车采用PACK大面积冷却，通过隔热阻燃翅板风道设计，形成包内温差≤3K；采用热管理与BMS智能联动，实现风机一包一控制，有效降低综合能耗。
液冷方面，中车有专利级冷板正向开发，实现电池包内温差≤2K，簇内温差≤3K ，舱内温差≤5K。
在浸没式冷却/消防一体技术开发方面，也可以实现Pack级浸没，全向均温，散热效率更高，噪音更低，单体电芯温升≤4.5K，有效杜绝热失控扩散。
此外，自主多尺度多场仿真平台，通过热电耦合三维联合仿真，热值估算动态调控，控制策略实时优化等技术，可实现单体电芯冷量个性化精细分配，系统性能及安全智能把控。
第三，安全性还体现在电气区安全性设计方面。基于此前的统计，电气区发生火灾的概率远高于电池区且易发于调试阶段，因此中车储能系统针对性地进行了多重冗余保护设计，通过电气汇流区与电池区完全隔离，确保储能电气方面的安全。
第四，在储能消防体系方面，中车采用金字塔形储能智能消防体系，通过研发自主具有特色的四级控制消防系统，筑牢储能系统的最后一道安全防线。
在电网友好型技术方面，中车自主的IGBT技术可广泛应用于轨道交通、高压输电等领域。基于自主生产应用的IGBT技术，中车开发构建了多款集中式和组串式变流器。其中，1250kW和1725kW两款集中式变流器，主要适用于源网侧集中式大储场景，200kW的组串式变流器，主要适用于工商业侧分布式储能和源网侧组串式大储。
在高效率方面，中车株洲所通过自研高效的PCS和热管理精准控温技术等的创新，实现了低压并联集中式储能系统综合效率≥88%。
在储能系统智能化方面，中车株洲所融入高铁品质，在BMS方面，采用自主学习的S-L电池管理技术，采用高速数据传输、高精度数据采集与SOX智能算法，打造更智能、更安全的储能系统；在EMS方面，采用数字孪生技术，实现储能电站智能调度控制和智能运维。
产品方面，目前，中车株洲所具备风冷及液冷两大谱系低压并联集中式平台产品，支持多种储能单元配置，满足定制化解决方案，具有大容量、高安全、长寿命的技术特点。
1000V一体式户外储能系统
中车株洲所开发的分布式户外储能产品以液冷型式为主，容量为233/372kWh，根据柜内是否集成PCS分为一体式和分体式两种：DC1000V/AC400V一体式储能电池柜和DC1500V/AC690V分体式储能电池柜，适用于工商业侧储能场景，且支持扩容。
1500V户外分布式储能系统
中车株洲所也在加快高压级联集中式储能系统的开发。高压级联集中式储能系统平台具有高效率、低成本、响应快、无簇间环流、构网控制难度低等技术特点。35kV/30MWh的高压直挂式液冷储能系统，系统效率≥91%，响应速度≤20ms，适用于源网侧大储场景，且经济性更好。
并网业绩方面，近期，中车株洲所集中大批量、高质量交付储能设备超过2GWh。
2023年上半年，中车株洲所已确保华润宁夏海原200MW/400MWh共享储能电站、中电建常德西洞庭100MW/200MWh共享储能电站、中能建投株洲茶陵100MW/200MWh共享储能电站、湖南建工沅江新湾100MW/200MWh共享储能电站、五凌电力永州双牌100MW/200MWh共享储能电站、新华发电莎车200MW/800MWh储能电站等多个储能项目的顺利并网。
来源：高工关注
