歷經(jīng)十多年的發(fā)展,儲能系統(tǒng)發(fā)展出多種技術(shù)路線,主要包括集中式系統(tǒng)、組串式系統(tǒng)、集散式三種。
隨著儲能市場需求的持續(xù)釋放,不同技術(shù)路線在細分場景上的應(yīng)用不斷深化。目前,組串式儲能已經(jīng)廣泛應(yīng)用于戶儲和工商業(yè)領(lǐng)域,集中式儲能則廣泛應(yīng)用于大儲領(lǐng)域。
技術(shù)路線的選擇和衍進,從來都是一個綜合考量經(jīng)濟性、安全、穩(wěn)定、運行效率等多個指標(biāo)的動態(tài)平衡過程。
目前,人們對技術(shù)路線的選擇,還存在一定程度上的爭議。其中,最為突出的,就是組串式系統(tǒng)在大儲領(lǐng)域的應(yīng)用。
目前,在大儲領(lǐng)域,國內(nèi)大多數(shù)廠商都選擇集中式技術(shù)路線。而華為特立獨行,堅定押注組串式技術(shù)路線。2021年3月,華為對外發(fā)布《智能組串式系統(tǒng)技術(shù)白皮書》,推出LUNA2000-2.0MWH 系列智能組串式儲能系統(tǒng),在大儲領(lǐng)域開始了組串式系統(tǒng)應(yīng)用的實踐。
同時,另外一個比較堅定地推行組串式技術(shù)路線的,是初創(chuàng)企業(yè)奇點能源。但與華為的產(chǎn)品差異明顯,奇點能源的儲能系統(tǒng)采用All in one的設(shè)計理念,將電池、EMS、PCS、主動安全系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)融于單個標(biāo)準(zhǔn)化戶外柜,形成高度集成化的即插即用能量塊eBlock。
時間是各種技術(shù)路線的最終裁判。為客觀呈現(xiàn)組串式技術(shù)路線在大儲領(lǐng)域的落地情況,儲能之音從多個角度進行了梳理,包括:集中式和組串式技術(shù)路線優(yōu)劣勢分析;哪些廠商推出了適用于大儲的組串式PCS,或組串式系統(tǒng);應(yīng)用了組串式系統(tǒng)的典型大儲項目;組串式PCS和儲能系統(tǒng)的產(chǎn)品展示。
01集中式和組串式分析
集中式儲能系統(tǒng),代表相同技術(shù)參數(shù)的各個電池簇在出口直流電壓相等的前提下,匯流進入直流母線排(匯流柜/箱),匯流后的母線直流電壓通過集中式逆變器轉(zhuǎn)化成交流電再通過隔離/升壓變壓器并入交流電網(wǎng)。
組串式儲能系統(tǒng)代表在獨立分隔的接入條件下,內(nèi)部各個電池簇分別接入到各自對應(yīng)的組串模塊化儲能變流器,然后在交流側(cè)并網(wǎng)的儲能系統(tǒng)。
在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下,單一封裝分隔的儲能系統(tǒng)內(nèi)部,各個電池簇在直流電氣系統(tǒng)回路上是彼此獨立的,除了共享集中式消防、配電、封裝及制冷散熱系統(tǒng)以外,其他從邏輯單元、充放電控制上均為獨立。
當(dāng)然,組串式系統(tǒng)也有自己面臨的挑戰(zhàn)。大儲領(lǐng)域,電站的規(guī)模100MW已經(jīng)是常態(tài),而且正在向GW級規(guī)模發(fā)展。由于組串式逆變器的單機功率一般不大(200KW左右),因此,一個項目中,組串式的PCS的應(yīng)用數(shù)量會非常龐大,為通訊數(shù)據(jù)存儲和調(diào)度帶來巨大挑戰(zhàn)。
02組串式PCS和系統(tǒng)發(fā)展情況
相較于集中式儲能PCS,組串式儲能PCS功率更小一些,交流濾波電路本身也更復(fù)雜。目前,在功率的劃分上,戶儲PCS功率大多在2-15kW,工商業(yè)PCS功率在30-100kW(兩者均為組串式),大儲組串式大多在186kW以上,集中式PCS大多在1250kW-2000kW。
目前,在國內(nèi),大儲領(lǐng)域普遍采用的是集中式系統(tǒng)。這與國內(nèi)的市場環(huán)境密不可分。由于電力市場不完善,以及運行機制問題,國內(nèi)投建的大儲電站,普遍存在收益難以覆蓋成本的情況。因此,投資運營商相對看重初始投資。經(jīng)濟性成為選擇儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。
但是,整體看,儲能進入電力市場的腳步在提速,全生命周期成本和收益被更多關(guān)注到。越來越多的廠商開始組串式PCS及儲能系統(tǒng)上進行布局或推廣。
據(jù)儲能之音不完全統(tǒng)計,目前,組串式技術(shù)路線在大儲應(yīng)用上,除華為、奇點能源外,上能電氣、易事特的探索也走在前沿。此外,盛弘電氣、匯川技術(shù)、科華數(shù)能、許繼電氣、科陸電子等廠商均已推出適用于大儲的組串式PCS或變流升壓一體機。
其中,易事特在組串式技術(shù)路線上的布局全面,已經(jīng)推出額定功率為187kW/240kW/275kW的1500V組串式儲能變流器,以及兩款1500V組串升壓變流一體機,額定輸出功率分別為2500kW、3000kW。
作為儲能PCS龍頭,陽光電源尚未發(fā)布組串式的產(chǎn)品。儲能之音從其一位內(nèi)部人士處了解到,目前,陽光電源新一代面向海外市場的系統(tǒng)已經(jīng)有組串式的產(chǎn)品。
03組串式儲能系統(tǒng)應(yīng)用于大儲的典型案例
奇點能源-寧夏同利變100MW/200MWh分布式儲能電站
并網(wǎng)時間:2022年12月16日
概況:項目采用了奇點能源最新的模塊化液冷儲能柜集成產(chǎn)品eBlock-372,共包含39個方陣和538臺產(chǎn)品,成為目前并網(wǎng)的全國規(guī)模最大的分布式模塊化儲能電站。eBlock-372系奇點能源2022年發(fā)布的源網(wǎng)側(cè)新品,產(chǎn)品直流側(cè)電壓1500V,額定容量186kW/372kWh。
華為-中廣核新能源湖北公安縣100MW/200MWh
并網(wǎng)時間:2022年12月
概況:60MW/120MWh 電網(wǎng)側(cè) + 40MW/80MWh 用戶側(cè),配置了100 臺智能組串式儲能系統(tǒng)LUNA2000-2.0MWH-2H0 ,500臺儲能PCS LUNA2000-200KTL-H0。
上能電氣—華能濟南黃臺電廠儲能示范項目
并網(wǎng)時間:2022年12月
概況:項目規(guī)模為118MW/212MWh,采用了上能電氣1500V組串式儲能變流升壓一體機。16個EH-0200-HA-M組串式儲能變流器高度集成為一套2.8MW儲能變流單元。
原標(biāo)題:大儲領(lǐng)域,組串式系統(tǒng)走到哪兒了