中國儲能網訊:儲能系統(tǒng)集成技術和市場正以其多樣復雜性的特征呈現出快速地變化,一方面系統(tǒng)集成在向更大規(guī)模、更高能量密度趨勢發(fā)展,另一方面應用場景更加復雜多樣,對儲能系統(tǒng)壽命、安全提出更高要求。
作為儲能系統(tǒng)最為關鍵的核心零部件,PCS在經歷了2023年上半年的高歌猛進之后,下半年增速已經明顯有所放緩,同時隨著儲能系統(tǒng)項目規(guī)模進一步增大之下攤薄系統(tǒng)建設成本,這也導致了PCS的降本明顯低于儲能電池的降本效益。
在規(guī)?;当就緩浇邓偕踔潦嵌唐谑У谋尘跋?,儲能系統(tǒng)的效率提升就顯得尤為重要,PCS技術迭代進化的核心價值更加凸顯。
液冷之“風”也從電池端吹至PCS。
“儲能PCS從技術本身而言能夠做更低的成本、更高的效率和更高的可靠性,供應鏈的維度可以有更好的效益,可以拿到更穩(wěn)定的產品,在最終的用戶當中產生出價值的改善?!焙踢~股份研發(fā)總監(jiān)張明在此前的2023高工儲能年會上表示,禾邁變流器系列產品借鑒電池液冷化技術,將液冷技術應用至PCS產品中,通過功率單元液冷化設計,給產品帶來更好的性能表現。
提升儲能系統(tǒng)的壽命,保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行正是液冷PCS開始盛行的關鍵所在。
液冷PCS賽道,或將成為PCS廠商和系統(tǒng)集成商之間競爭繞不過去的“小賽道”,尤其是在當前儲能項目正向著更大規(guī)模、更高能量密度趨勢發(fā)展,對儲能系統(tǒng)的壽命、安全性提出了更高的要求之下,不管是大儲項目安全性考慮還是工商業(yè)儲能全生命周期降本增效,液冷PCS這門生意,誰都不想輕易放過。
液冷PCS 新“故事”還是新市場?
2023年,儲能產業(yè)處在了前所未有的大變局時代,儲能產業(yè)尤其是電力儲能市場,持續(xù)演進迭代的系統(tǒng)集成解決方案始終是行業(yè)發(fā)展的關鍵所在,而這一切的背后都是瞄準著最大限度提高安全、降低成本、提高效率。
同時儲能復雜的產品形態(tài)、地域以及項目的獨特應用需求都為系統(tǒng)集成方案乃至于關鍵零部件的技術迭代埋下了伏筆。
在這其中,液冷技術在電池、PCS等環(huán)節(jié)的廣泛應用是技術迭代的重要分支。
在儲能系統(tǒng)中,電池的成本占比超過了50%,電池技術演進的方向也在很大程度上影響著包括PCS的技術方案確定,液冷技術路線也是如此。在電池液冷方案快速應用推廣之下,2023年下半年已經有多家PCS廠商宣布推出液冷PCS產品,更有部分系統(tǒng)集成商已經在新品中搭載應用了液冷PCS。
“在儲能系統(tǒng)集成中非常重要的一點,就是一定要看電池‘怎么走’,因為這里面占的大部分的成本是電池,一個簡單的邏輯,就是電池怎么走,我們的PCS就往這個方向走?!痹铺鞌的芏麻L伊曉光告訴高工儲能,電池用液冷,PCS就可以用液冷方案。
在伊曉光看來,液冷PCS的效率更高,防護等級更好,對不同環(huán)境的適應性也更強。
據高工儲能了解,目前云天數能已經有液冷PCS產品出貨。
在2023年下半年推出HPCS系列液冷PCS產品的禾邁股份同樣認為,液冷方案在功率密度和系統(tǒng)效率上有較好的提升,在高海拔和高溫地區(qū)有著更好的適應性。
高工儲能從市場多方調研獲得信息顯示,目前多家PCS廠商都已經宣布有液冷PCS產品或者即將推出相關的液冷PCS,更有廠商表示已經有實際的液冷PCS產品出貨應用。
“新概念新產品,講的人非常多,沒有一家PCS廠商說沒有液冷產品,但很多都還在PPT上?!庇胁辉妇呙腜CS企業(yè)負責人表示,究竟怎么用、為什么用,很多人還沒有完全弄明白。
在PCS廠商慧能互聯總經理楊勇看來,液冷PCS還處在發(fā)展的初期,真正有實際產品和實際應用的還不多?!耙豪浼夹g對PCS來說并沒有本質上的突破,更多是一種技術的應用,還是要看儲能系統(tǒng)廠商和業(yè)主選擇?!?
加入液冷陣營的PCS廠商們
無論是有實際的液冷PCS產品推出應用還是更多PPT上的“概念”,都透露出儲能PCS廠商和系統(tǒng)集成商們正在將目光轉向液冷方案。
尤其是在電力儲能系統(tǒng)未來調用更加頻繁,工商業(yè)儲能應用加速的背景下,擁有著諸多優(yōu)勢的液冷方案無疑有著廣闊的前景。這也吸引著越來越多的廠商加入液冷PCS賽道。
禾邁股份在2023年11月舉行的2023 SNEC ES+首次公開展示了HPCS系列儲能變流器。
據張明介紹,HPCS系列產品借鑒電池液冷化設計思路,對關鍵功率模塊采用液冷散熱方案,通過功率單元液冷化設計,給產品帶來更高的功率密度、更優(yōu)的性能指標和更好的環(huán)境適應性。
同時,通過極致的技術設計,使HPCS系列產品功率密度達到行業(yè)頂尖,單體產品占地面積小于1平方米;可在50℃環(huán)溫額定功率運行,45℃可達到1.1倍運行額定功率;水冷板的高效均熱性能,實現不同IGBT之間溫度差小于2℃,優(yōu)異的均溫特性能確保不同IGBT的壽命一致性。
尤其是在面對高海拔項目時,高效液冷散熱方式將海拔變化帶來的溫度降額影響大大降低,極大程度上保障PCS產品和儲能系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行。
在此之前,陽光電源發(fā)布的新一代大型儲能系統(tǒng)PowerTitan2.0就采用了液冷PACK+液冷PCS“全液冷”散熱,并搭載AI仿生熱平衡技術,具備速冷、微冷、加熱三種控溫模式,可根據電芯、環(huán)境溫度、運行工況智能切換,輔電能耗降低45%。也讓系統(tǒng)的效率、性能、安全、智慧水平均得到顛覆性提升。
匯川技術也曾公開表示,其相關自動化產品采用的液冷技術為自主研發(fā),主要應用于公司PCS產品以及工商業(yè)儲能產品等。
除了在源網側儲能領域應用,液冷PCS在工商業(yè)儲能中的應用也吸引著廣泛的關注。
重點布局工商業(yè)儲能變流器領域的云天數能也在2023 SNEC ES+上全新發(fā)布了125kW液冷和風冷工商業(yè)儲能PCS模塊。
云天數能相關技術負責人表示,液冷PCS具有較好的耐候性,尤其是在高溫高濕環(huán)境或高原環(huán)境下能夠有效提升整個儲能系統(tǒng)的壽命,從而實現更低的度電成本。
專注于工商業(yè)儲能功率變換技術的寧波億儲電氣也推出了相關的工商業(yè)儲能100KW和 200KW液冷儲能PCS產品,并已在多個場景實現落地應用。
多家儲能PCS廠商都向高工儲能表示,液冷PCS目前應用的初始成本還較高,處在推廣期,但從全生命周期的綜合成本來看在很多場景下仍具有較強的競爭力。