近日,華為數(shù)字能源簽約沙特紅海新城1.3GWh儲能電站項目引發(fā)廣泛關注;在國內,三峽烏蘭察布1.1GWh風光儲一體化項目建設也如火如荼,山東、山西、安徽、內蒙、湖北等多個地區(qū)的百MWh及以上的集中式共享儲能電站或一體化項目也紛紛落地。與此同時,以1500V直流系統(tǒng)為代表的儲能新技術也成為市場的熱點,兩者的相遇將會碰撞出怎樣的火花?
什么是大型儲能電站
根據(jù)國標《電化學儲能電站設計規(guī)范》(GB51048-2014),大型儲能電站定義為功率30MW且能量30MWh及以上的儲能電站。近兩年特別是今年以來,隨著各地集中式共享儲能和風光儲等一體化項目的迅猛發(fā)展,大家對大型儲能電站的規(guī)模也有一個更高的預期,以近日湖北省能源局發(fā)布的2021年平價新能源項目為例,文件規(guī)定集中共享儲能電站的規(guī)模不低于50MW/100MWh。結合近期各地儲能的建設規(guī)模,文中大型儲能電站指能量100MWh及以上的儲能電站。
大型儲能電站的特點
近期落地大型儲能電站主要為集中式共享儲能和風光儲等一體化項目,類比同規(guī)模分散布置的儲能電站,通過集約化的建設運維,對站址、配電設施、控制設施、給排水設施、生活設施等進行共用,并通過集中的運維管理,使得大型儲能電站具有綜合成本低、易于運維管理、便于調度控制、實現(xiàn)功能豐富等優(yōu)點。
隨著儲能商業(yè)化進程的加快,儲能電站面臨著持續(xù)的降本增效的需求,需要對占地面積、建設成本、綜合效率等指標進一步優(yōu)化提升,降低全壽命周期成本,常規(guī)1000V直流系統(tǒng)技術參數(shù)的一些弊端漸漸顯現(xiàn)。
1500V直流系統(tǒng)的應用
1500V直流系統(tǒng)在光伏項目中率先得到廣泛應用,通過功率密度的提升,有效提升了光伏電站的綜合技術經(jīng)濟效益。隨著1500V直流系統(tǒng)在儲能領域的推廣,儲能行業(yè)也面臨著技術的迭代變革。
目前,包括寧德時代、陽光、華為、比亞迪、遠景、平高、科華、上能等廠家均推出1500V直流系統(tǒng)解決方案,并在三峽烏蘭察布、山東慶云等多個在建大型儲能電站得到應用。
相對常規(guī)1000V直流系統(tǒng),1500V直流系統(tǒng)極大的提升了儲能變流器的功率及電池艙的能量密度。下表針對兩種技術路線,對主流廠家的儲能變流器和電池艙主要技術參數(shù)對比。
可以看出,1500V直流系統(tǒng)儲能變流器容量從630kW提高到1725kW,同時隨著直流側電壓的提高,電池艙電芯串聯(lián)數(shù)量及電池簇數(shù)量的增加,電池艙能量密度極大的提升。以單臺步入式電池艙為例,直流側輸出能量可從2.5MWh左右提升至3.6MWh左右,能量密度提升44%左右。同時,由于能量密度的提高,同規(guī)模儲能電站可減少BMS、艙體及艙內輔助設備的投資,并節(jié)省占地面積,降低土建和安裝成本。此外,由于設備的減少以及直流電壓的提高,可降低全站充放電損耗和站用電損耗,從而提升整站的綜合效率。
隨著新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的推進,儲能將在構建源網(wǎng)荷儲的電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用,相比分散式儲能,大型儲能電站具有顯著的優(yōu)勢,而1500V直流系統(tǒng)是目前適應大型儲能電站發(fā)展的關鍵技術,將是推動儲能實現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展直至全面市場化的重要技術之一。