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儲(chǔ)能正成為我國(guó)雙碳目標(biāo)下必不可少的一環(huán)。

6月1日，“十四五”可再生能源規(guī)劃將“高質(zhì)量躍升發(fā)展”定位未來五年新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基調(diào)。在這場(chǎng)新能源裝機(jī)占比快速攀升的征途中，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)也給儲(chǔ)能的肩上壓上了時(shí)代的“重任”。

從2021年開始，作為新能源項(xiàng)目上馬的基本配置，儲(chǔ)能的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也在逐步走向成熟，但從行業(yè)本身來看，對(duì)于新型儲(chǔ)能系統(tǒng)的探索還面臨著諸多的挑戰(zhàn)與困擾。這其中，成本空間與安全性仍然是行業(yè)目前的“頭等大事”。

作為光儲(chǔ)行業(yè)的引領(lǐng)者，站在儲(chǔ)能發(fā)展的關(guān)鍵路口，近日陽光電源隆重推出了業(yè)界首款“三電融合”的全系列液冷儲(chǔ)能解決方案PowerTitan、PowerStack。此次新品融合了陽光電源掌握絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的電力電子、電化學(xué)與電網(wǎng)支撐技術(shù)，引領(lǐng)行業(yè)一體化集成技術(shù)發(fā)展方向。

區(qū)別于簡(jiǎn)單疊加的傳統(tǒng)儲(chǔ)能集成方式，陽光電源全系列液冷儲(chǔ)能解決方案通過產(chǎn)品一體化設(shè)計(jì)、控制一體化邏輯，實(shí)現(xiàn)軟硬件高度兼容、各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)互通，保障儲(chǔ)能系統(tǒng)從電池、PCS到EMS等各環(huán)節(jié)協(xié)同運(yùn)行，打造出專業(yè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成，真正做到“三電融合”，推動(dòng)清潔能源產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。


協(xié)同高效、技術(shù)先行

新能源配置儲(chǔ)能給行業(yè)帶來了更大的發(fā)展空間，但儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，提升系統(tǒng)效率和安全性仍是行業(yè)亟待攻克的重要課題。行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)即是陽光電源儲(chǔ)能產(chǎn)品升級(jí)的初衷。陽光電源儲(chǔ)能新品通過新型溫控、電池管理等多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，充分發(fā)揮電芯級(jí)、電池簇、系統(tǒng)級(jí)優(yōu)勢(shì)，讓各環(huán)節(jié)運(yùn)行數(shù)據(jù)互通，達(dá)到提壽命、增效率、降損耗的目的。


首先，此次儲(chǔ)能新品的最大亮點(diǎn)之一是將儲(chǔ)能系統(tǒng)的溫控方式從傳統(tǒng)的風(fēng)冷升級(jí)為液冷。陽光電源高級(jí)副總裁兼光儲(chǔ)集團(tuán)總裁顧亦磊博士在接受采訪時(shí)表示，隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)單體規(guī)模的越做越大，傳統(tǒng)風(fēng)冷已經(jīng)不能滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)的散熱需求，液冷不僅可以實(shí)現(xiàn)更高效率的溫度控制，還能夠使所有電芯的溫差小于2.5℃，電池壽命延長(zhǎng)2年，100MWh的項(xiàng)目全生命周期可以多放電5300萬度。


其次，眾所周知，一套儲(chǔ)能系統(tǒng)中涉及電芯的數(shù)量高達(dá)上千個(gè)，“木桶效應(yīng)”意味著在整套儲(chǔ)能系統(tǒng)中，最差的電芯決定了整個(gè)系統(tǒng)的充放電效率。在陽光電源液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)中，采用了簇級(jí)管理的方案，通過毫秒級(jí)的智能調(diào)節(jié)每一簇的充放電進(jìn)而解決了木桶效應(yīng)，這意味著100MWh電站全生命周期可以多放2500萬度電。

不僅如此，在簇級(jí)管理的方案下，儲(chǔ)能系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了新舊電池直接混用，在項(xiàng)目擴(kuò)容時(shí)無需增補(bǔ)PCS，可以節(jié)約90%的交付時(shí)間。一座百M(fèi)W儲(chǔ)能電站生命周期內(nèi)增補(bǔ)過程中，僅硬件可以投資成本節(jié)約600萬元。

第三，陽光電源液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)還在系統(tǒng)RTE效率、能耗以及占地面積進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了增效的實(shí)踐。作為專業(yè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商，陽光電源將系統(tǒng)集成的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到淋漓盡致，通過EMS、PCS、簇級(jí)管理器的協(xié)同控制管理，采用MEPT的能效優(yōu)化算法，在保證滿足調(diào)度的基礎(chǔ)上，可以使系統(tǒng)RTE效率提升3%。

此外，液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)還采用了單面開門的設(shè)計(jì)，不僅可以提高運(yùn)維便捷性，也進(jìn)一步提高了能量密度，在儲(chǔ)能系統(tǒng)單體規(guī)模不斷提高的情況下，進(jìn)一步減少占地面積25%以上；在綜合優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，通過4D傳感技術(shù)，降低儲(chǔ)能系統(tǒng)輔電耗能40%以上。

專注行業(yè)痛點(diǎn)，安全先行

在持續(xù)通過技術(shù)升級(jí)提效降耗之外，陽光電源液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)也在安全性上做到了面面俱到。

事實(shí)上，此前國(guó)內(nèi)外發(fā)生的儲(chǔ)能系統(tǒng)事故案例中，除了電芯之外，更多的原因被歸結(jié)為設(shè)計(jì)的不嚴(yán)謹(jǐn)及不專業(yè)的系統(tǒng)集成。與光伏電站系統(tǒng)不同的是，儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涵蓋電力電子、電化學(xué)、電網(wǎng)支撐等多技術(shù)領(lǐng)域。所以，儲(chǔ)能的安全問題實(shí)際上是一個(gè)系統(tǒng)性的問題，其中既有電池及BMS（電池管理系統(tǒng)）相關(guān)的技術(shù)或者運(yùn)行因素，同時(shí)也涉及到儲(chǔ)能電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成及后期運(yùn)營(yíng)管理等方面。

據(jù)透露，陽光電源儲(chǔ)能系統(tǒng)采用的電芯均采購(gòu)自一線企業(yè)，作為系統(tǒng)集成商，陽光電源還在PCS、電池、EMS、材料、儲(chǔ)能系統(tǒng)集成等配套了專業(yè)的高水平人才，從源頭對(duì)儲(chǔ)能安全的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行把控。

除此之外，在此次發(fā)布的液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)上，陽光電源利用其在電力電子電氣領(lǐng)域多年的積累，進(jìn)行了安全方案的進(jìn)一步升級(jí)，從設(shè)計(jì)管控等各個(gè)層面提高安全性的保障。一方面，通過智能簇間在線診斷實(shí)現(xiàn)提前預(yù)警，這是提高儲(chǔ)能安全系數(shù)的基礎(chǔ)一步。如果系統(tǒng)出于某些原因出現(xiàn)了異常，那么及時(shí)的識(shí)別與切斷異常環(huán)節(jié)考驗(yàn)的則是儲(chǔ)能系統(tǒng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與管控上的專業(yè)與能力。

在這一層面，陽光電源通過首創(chuàng)的拉弧AI離群檢測(cè)算法，可以智能識(shí)別電氣連接異常，毫秒級(jí)100%識(shí)別拉弧。此外，通過電力電子+電氣組合的雙電分?jǐn)喾绞剑梢詫?shí)現(xiàn)微秒級(jí)可靠分?jǐn)?，進(jìn)而提升了系統(tǒng)保護(hù)的速度與精度。

“儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性是相對(duì)的”，顧亦磊認(rèn)為，安全性需要通過設(shè)計(jì)來保障，比如在液冷系統(tǒng)中，將電池倉與電氣設(shè)備分離的設(shè)計(jì)，即使發(fā)生漏液等問題，通過這樣的設(shè)計(jì)可以讓漏液流到預(yù)先設(shè)計(jì)的位置，也不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的短路。


實(shí)際上，對(duì)于儲(chǔ)能電站來說，消防系統(tǒng)是最后一道安全屏障。隔艙設(shè)計(jì)加上艙壁具備超過一小時(shí)的耐火能力，可有效隔絕隱患，避免火災(zāi)蔓延，降低損失；同時(shí)，結(jié)合精準(zhǔn)探測(cè)、排風(fēng)防爆、主動(dòng)滅火等功能，打造出高于全球NFPA15、NFPA855、NFPA68、NFPA69等權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)的消防系統(tǒng)。

面對(duì)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的目標(biāo)，除了針對(duì)成本與安全兩方面的設(shè)計(jì)創(chuàng)新，陽光電源亦始終立足儲(chǔ)能系統(tǒng)的本質(zhì)與初衷，在支撐電網(wǎng)方面下足了功夫。此次新品融合了暫態(tài)過電壓抑制、阻抗動(dòng)態(tài)重塑等多項(xiàng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)SCR＜1.018的極弱電網(wǎng)支撐能力，保障多種惡劣電網(wǎng)條件下穩(wěn)定運(yùn)行不脫網(wǎng)；VSG控制技術(shù)也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工程技術(shù)應(yīng)用，此前在美國(guó)印第安納州的儲(chǔ)能項(xiàng)目中，陽光電源儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)2臺(tái)110MW燃?xì)廨啓C(jī)的黑啟動(dòng)，逐步恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行和有序供電，極大地減少電網(wǎng)停電的損失和影響。

關(guān)于未來的儲(chǔ)能發(fā)展趨勢(shì)，顧亦磊告訴光伏們，從整個(gè)系統(tǒng)的成本來看，電芯受供需影響一直高居不下，但在PCS與系統(tǒng)集成層面仍有成本下降的空間，技術(shù)的探索也在不斷的進(jìn)步。作為專業(yè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商，未來仍將持續(xù)探索引領(lǐng)儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展。

據(jù)介紹，目前陽光電源全系列液冷儲(chǔ)能解決方案已經(jīng)出貨2GW，今年預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)出貨12GWh.儲(chǔ)能市場(chǎng)正在快速壯大，儲(chǔ)能行業(yè)的技術(shù)探索仍然任重道遠(yuǎn)。雙碳與新型電力系統(tǒng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，離不開行業(yè)持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步與升級(jí)，而陽光電源正是跨界新能源與儲(chǔ)能的最佳實(shí)踐者。

原標(biāo)題：“元年”啟動(dòng)一周年，儲(chǔ)能系統(tǒng)提效降耗的新方向來了！