15年长寿命储能系统需要什么样的SMS

15年长寿命储能系统需要什么样的SMS（附5GWh案例介绍）刘爱华 董事长/总经理2022.09储能系统的寿命现状影响储能系统寿命和安全的因素目录储能系统三大核心技术>15年寿命的储能管理系统SMS如何设计储能系统的寿命通过管理是可以延长的分享科工5GWh储能业绩1.储能系统的现状 ------行业情况分析 储能系统 化学储能行业标准急需完善/更新>100项 技术门槛有待提高 （PCS、电池、BMS、EMS） 电站寿命太短 短期目标15年 成本有待继续下降—35% 未来0.5C系统成本<1元/wh电站效率-目标90%电池利用率太低-目标97%系统集成能力参差不齐1.储能系统的寿命及运行现状----运行、效率及寿命收益分析1、至2021年底，电化学储能装机（3.269GW+12G(中国:5.8G)），每天都运行的电站不到50%，投运比例最高的是调频和用户侧储能；2021年中国新增约5.8GWh。 2、磷酸铁锂电池系统的效率（交流侧10KV点计算、含空调损耗，SOH<70%为寿命终止）（1）2C倍率的调频系统充放电效率：80%～83%；电池可利用率年下降6～7%以上；寿命3.5～4.5年；（2）1C倍率的调频系统充放电效率：84%～85%；电池可利用率年下降4～5%以上；寿命5.5～6.5年；1C非调频系统每天两充两放工况寿命6～7年；（3）0.5C倍率系统充放电效率（每天两充两放工况）：86%～88%；电池可利用率年下降3～4%以上；寿命8年~9年；3、国内1C以上大规模电站不多，连续运行的电站就更少，不足650MWh（使用频率较高的大多数是1C调频）；截止2021年12月国内已并网9GW储能系统大多数（8成以上）都是0.25C～0.5C的倍率配置。在目前原材料价格居高不下的情况下，国内储能行业要“市场化”发展，必须增加一些辅助服务收益；成本原因，2022年实际投运电站比预期可能会下降。2.影响储能系统寿命和安全的因素（5+1） 15年储能系统寿命&安全储能电芯（液流、锂电、其他新型电芯） 成组设计和工艺 （含PACK及RACK） ≥15年电池管理系统 BMS ≥15年储能管理系统SMS 热失控管理外部绝缘管理3. >15年寿命储能管理系统SMS如何设计>15年储能管理系统SMS>15年储能专用芯片（CPU、A/D、电源、通信） >15年储能算法和策略 >15年线束设计>15年软件架构设计>15年SMS系统设计 >15年采集和均衡 MUX设计 >15年电源设计 >15年制造工艺4.储能系统的寿命通过管理是可以延长的至少2年不同的系统架构，储能系统寿命会不同 1. 大机方案：1000V~1500V，以1.26MW/2.5MWh集装箱为例，平均6～10簇电池并联接入PCS直流侧。技术特点：1.每簇电池内阻不一样；2.每簇电池充放电电流不一样；3.环流无法杜绝；4.电池短板效应明显，1只电池影响1个PCS系统；5.故障后投切策略复杂；6.电池衰减速度快；7.安全等级下降，1个点故障，导致整个PCS系统故障；8.优点是成本低；9.设计简单。不同的系统架构，储能系统寿命会不同 2. 模块机方案：1000V~1500V，以1.26MW/2.5MWh集装箱为例，每簇独立接入PCS DC侧。技术特点：1.每簇独立，不受内阻不一致影响；2. 每簇电池充放电电流互不影响；3. 杜绝了环流；4.电池短板影响较小，1只电池只影响1个电池簇；5.故障后投切运行策略简单；6.电池衰减速度慢，寿命可延长1年以上；7.安全等级高，1个点故障只影响单簇故障；8.缺点是成本略高1～2分钱/w、效率低0.5%左右；9.设计简单。不同的系统架构，储能系统寿命会不同 3. 模块机优化方案：沿用模块机方案，每簇独立接入PCS/DC侧，每簇串联DC/DC模块和旁路开关系统。技术特点：1.每簇电池独立，不受内阻影响；2.每簇电池充放电电流互不影响；3. 杜绝了环流；4.电池短板影响小，1只电池只影响1只PACK；5.故障后运行策略比较复杂；6.电池衰减速度慢，寿命可延长2～3年；7.安全等级低，旁路开关控制复杂，电池容易短路，开关容易损坏；8.批量成本高出15%～20%以上；9. 效率相对较低约2～3%；10. 基站上5年前就在使用，每天频繁充放电的话故障率会较高，容易损坏电池，在每天频繁充放电的储能场景还需要优化。不同的系统架构，储能系统寿命会不同 4. 10KV~35KV直挂方案，无升压变，可以直接到35KV。技术特点：1.每簇电池独立，不受内阻影响；2.每簇电池充放电电流互不影响；3. 杜绝...