中國儲能網訊：8月24-26日，由深圳市發(fā)展和改革委員會指導，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會與南方科技大學碳中和能源研究院聯(lián)合主辦，100余家機構共同支持的碳中和能源高峰論壇暨第三屆中國國際新型儲能技術及工程應用大會與新型儲能技術青年科學家論壇在深圳召開。此次大會主題是“開拓新質生產力，推動儲能產業(yè)高質量發(fā)展”。
大會主辦方邀請6位院士及100位行業(yè)專家分別從新型儲能系統(tǒng)集成解決方案、長時儲能技術及應用、虛擬電廠、工商業(yè)儲能專場、新型儲能電池、新型儲能與電力市場、智能微電網、儲能標準宣貫、新型儲能技術青年科學家論壇等12個專場進行充分討論交流。
來自行業(yè)主管機構、國內外駐華機構、科研單位、電網企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的500余家產業(yè)鏈企業(yè)，1012位嘉賓參加了本屆大會，其中21家企業(yè)展示了儲能產品解決方案，在線觀眾超過4萬余人觀看了開幕盛況。
本次大會由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會和中國儲能網、中國儲能網聯(lián)合承辦，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會專家委員會提供學術支持！
8月25日上午，錦浪科技股份有限公司首席專家張文平受邀在“工商業(yè)儲能專場”分享主題報告，報告題目《錦浪高性能逆變器助力光儲市場發(fā)展》。
張文平：大家好！我今天分享的主題是《錦浪高性能逆變器助力光儲市場發(fā)展》。
背景，前面各位專家講了很多，3060這個目標非常明確，現(xiàn)在全球已經有150個國家做出了碳中和的承諾?？催@幾年能源的度電成本，傳統(tǒng)能源成本是增加的。相對而言新能源度電成本是下降的，所以光伏也率先進入平價上網時代。十年前馬斯克曾經說過光伏在新能源里會占到70%的配比。
政策前面講了很多，這幾年包括峰谷價差的拉大，包括各個地區(qū)的補貼政策，工商業(yè)儲能得到了很快的發(fā)展。
能源裝機容量這幾年發(fā)展都很快，去年，中國光伏還有216.88GW的裝機容量。即便這樣，2030全球可再生能源仍然有3倍增長空間。從新能源這個長期維度來說，整個行業(yè)還是比較景氣。
技術引領，一個是1500V，一個是組串式，不僅指光伏，儲能一樣。電壓的提升是未來的趨勢，從戶用400V到工商業(yè)儲能600V、800V到地面站1500V等。組串式也一樣，它實現(xiàn)了集中式和成本性能的最好折中，包括一簇一管理，都是實現(xiàn)每一串單獨的管理從而實現(xiàn)性能的提升。
錦浪主要還是做逆變器，銜接新能源和電網之間的核心設備。電力電子行業(yè)發(fā)展了很多年，但即便是現(xiàn)在，仍然有一些痛點的問題，比如高效發(fā)電、降本增效，一直是電力電子首要解決的問題。包括這幾年電網變得越來越復雜，包括弱電網的頻繁出現(xiàn)，導致逆變器需要對電網的適應性增強，包括安全問題、數(shù)字化海量運維的問題。
戶用儲能系統(tǒng)在歐洲率先得到發(fā)展，其需求在俄烏沖突后急劇上升。這一增長主要源于能源短缺所引發(fā)的電費飆升。在國外，由于電費成本較高，許多用戶選擇安裝儲能系統(tǒng)來降低對電網的依賴并減少電費支出。去年南非地區(qū)戶儲也賣得不錯，在南非，家庭配備柴油發(fā)電系統(tǒng)是常見的解決方案，以應對當?shù)夭环€(wěn)定的電力供應。隨著南非政府對新能源的推動和戶儲技術的進步，戶儲在替代柴發(fā)系統(tǒng)方面具有明顯的優(yōu)勢，預計未來南非的戶用儲能市場將繼續(xù)保持增長。特別是在電力供應不穩(wěn)定的情況下，家庭儲能系統(tǒng)將成為越來越多南非家庭的選擇。前面講了國內工商業(yè)峰谷價差的拉大，包括自發(fā)自用余額上網的功能，地面電站做大功率調峰調頻的設備。
接下來講一下逆變器作為這個行業(yè)里發(fā)展的幾個方向。
第一個，低成本。我們一直說這個行業(yè)很卷，大家卷的是成本，在成本里大家做的工作，比如國產替代現(xiàn)在做的非常多。第二個，超高配。光伏里允許1.5倍的超配，包括1500V系統(tǒng)母線電壓的提升，帶來系統(tǒng)成本的下降。未來很快會推出2000V的系統(tǒng)，這都是未來的趨勢。鋁替代銅，行業(yè)里也很普遍，原來鋁導線替代傳統(tǒng)銅導線就可以帶來系統(tǒng)成本的急劇下降?，F(xiàn)在大家也在講有些核心設備，包括電感是不是也可以用鋁導線替代銅。
在電力控制領域，我們剛才討論了弱電網的問題，這確實是一個典型案例。盡管我們的電網并非極度脆弱，但在某些地區(qū)，如灘涂和海上，短路比已經達到了大約2.5。然而，目前市面上的逆變器產生的互推效應導致了更低的短路比，如1.2或1.5。隨著新能源的大規(guī)模接入，電網質量預計將進一步下降，這是一個不可避免的趨勢。為應對這一挑戰(zhàn)，業(yè)界已經推出了構網型變流器，旨在增強對電網的支撐能力。
在可靠性里，AFCI技術在國內外都受到了廣泛的關注，并且正在快速發(fā)展，尤其是戶用對安全性要求比較高。電力電子的革命一定是由器件引起，比如80年代晶閘管剛剛出來，就會采用各種方式讓它怎么快速關斷。現(xiàn)在三電平逆變器基本上達到99%的效率，大家很少說怎么再通過軟開關提升系統(tǒng)效率。
智能運維和數(shù)字化已經成為電力行業(yè)的重要發(fā)展方向，而電力電子逆變器則是人工智能技術在該領域的一個典型應用，錦浪逆變器通過集成智能化控制單元，實現(xiàn)了逆變器的智能運維提升了電能輸出質量和穩(wěn)定性。錦浪科技的逆變器支持基于AI的直流拉弧保護AFCI技術，結合人工智能可以智能地檢測和分析系統(tǒng)中的異常電流，從而在故障發(fā)生前及時切斷電路，可以避免因直流側故障引起的起火風險。
組串式就是每一個組串單獨配一個DC/DC裝置，對于光伏，電池可以做一簇的管理，成本肯定會增加，因為會增加一個DC/DC的裝置，但性能可以得到很好的提升。
DC/AC里分兩種，一種是單相電路，一個是三相電路，三相電路基本用的是三電平。10年前全球排名前十的逆變器廠家中國可能就2家左右，但現(xiàn)在排名前十的中國企業(yè)就有7-8家，包括SMA這些都是非常非常早期的，但現(xiàn)在中國的企業(yè)已經引領了逆變器。
雙向DC/DC，低壓電池場合，高增益，一般用LLC這種電路，但LLC在戶用里只是做隔離，所以LLC工作以開環(huán)模式，工作以最佳的諧振頻率點處，真正的調壓用Buck/Boost。
Buck/Boost電路用碳化硅蠻多的，因為電壓范圍，配的電池多少對電池電壓變化還是蠻大的。電池電壓變化大，意味著管子損耗很難控制，但碳化硅高效率性能能夠滿足這個場景。這是降本增效的，前面講的基本上都是兩級，一個LLC+Buck/Boost，但現(xiàn)在有些場景已經把Buck/Boost拿掉，只用一個LLC。
在光伏領域，我們通常將其分為三個主要應用場景：戶用、工商業(yè)和地面電站。
對于戶用光伏系統(tǒng)，其容量一般在50kW以下。而工商業(yè)光伏系統(tǒng)的容量，原先認為是50kW至100kW，但今年已普遍上升至150kW甚至200kW。這一變化主要得益于器件制造商的技術進步和市場策略，只要性價比合適，新的產品就會迅速推向市場。
隨著匹配的新型器件的推出，我們推出了1500V大功率320KW的組串式逆變器，這不僅提高了功率輸出，還大幅降低了建設成本。對于地面電站而言，目前常見的系統(tǒng)容量為230kW和320kW，但隨著未來2000V技術的普及，預計功率等級將突破400kW。
低啟動電壓，它意味著發(fā)電面積會增加，帶來的問題是低光照管理的問題。二是182組件、210組件，一個16A，一個20A，要同時匹配這兩個組件。
PID效應大家講得很多，白天PID抑制，夜間PID修復。
182組件是16A，48A的逆變器可以配3串。210組件的電流大，但電壓低，串聯(lián)個數(shù)就串得多，總功率等級和182組件是差不多的
電網支撐功能，弱電網越來越普遍，未來肯定是趨勢，“被動適應”要向“主動支撐”。這是五年內肯定會推出的一個趨勢。
工商業(yè)電站和地面電站 1.5倍的超配，這種設計可以提高系統(tǒng)的整體經濟效益，但對于逆變器會提出更高的要求。原因很簡單，早晨都沒有問題，因為不會滿發(fā)，中午滿發(fā)后發(fā)150kW，就會限載運行，母線電壓很高，系統(tǒng)發(fā)熱會有問題。這種情況下要有一些處理手段，我們也做了很多這方面的工作。
智能運維，都是一些數(shù)字化的東西，包括智能化的I-V曲線掃描、故障節(jié)點識別，都可以做到。
通信模式，主流兩種，一種是PLC，一種是485。原來工商業(yè)里PLC可能很少，現(xiàn)在會發(fā)覺工商業(yè)里也開始用PLC。地面電站原來肯定是用PLC，因為地面電站里肯定要求PLC接入。但原來臺數(shù)不多時485不多，但臺數(shù)多了485顯著增加。PLC成本上有優(yōu)勢，它主要的成本在變流器控制端到PLC接口。
剛才講過銅鋁過渡的問題，為了降低成本，要用鋁導線，但這里面有一個成本，鋁和銅之間需要做好過渡的安全問題。這也做了很多工作。
這是智能分段，說難度沒什么難度，但是現(xiàn)在的趨勢。對光伏，檢測到故障后要有15ms主動保護的問題，在PV里會加入所謂的可以控制的裝置。這帶來的主要問題是成本的問題，在高性能的成本里，可以加這個東西，但如果逆變器對成本非?？量痰那闆r下，可能就會有一些問題。
對智能端子的溫度檢測，原來對這個講得很少，就測個溫度，裝個溫度傳感器就可以了?，F(xiàn)在大家說系統(tǒng)發(fā)生故障時最顯著的是端子上會最先表現(xiàn)出來，所以就在交流側端子或者直流側端子直接埋所謂的溫度傳感器，發(fā)熱異常下這里可以最早的把系統(tǒng)的故障監(jiān)測出來，這也是一個趨勢。
溫升45度不降載，如果能在高溫范圍內盡量不降載，這才是逆變器的本事，錦浪逆變器在環(huán)溫45度范圍內可以保證1.1倍的系統(tǒng)不降載運行。
儲能，我們這幾年也在發(fā)展，主要圍繞戶用和工商業(yè)兩個場景做。
錦浪100kW的PCS，跟前面講的一樣，現(xiàn)在做分布式的越來越多，分布式就是小功率，針對一簇一管理，會做成儲能柜的方式，將電池、PCS模塊裝到儲能柜里，包括大家講的很多消防的措施。PV模塊也可以作為一種選配，因為工商業(yè)比如50kW一般是光儲融合，100kW很多都是單獨的PCS。當然我們可以做成臺架方式進行系統(tǒng)擴容。
如果講光伏，肯定說功率因素是負0.8到0.8，儲能是負1到正1，因為光伏沒有辦法吸收能量。電池可以做充放電功能，可以實現(xiàn)滿功率因素范圍里的運行。
效率，地面電站一般是99%，但功率越小，效率相對而言會偏低，所以100kW不敢提99%，就是98.5%的水平。
高過載能力，儲能講得非常多，最早UPS都提得很多。遇到一些電機啟動，160%10秒鐘的過載包括120秒、60秒的過載，對于系統(tǒng)來說不是很難的問題。剛才講到構網型，對系統(tǒng)還是提出很高的要求，因為要求3倍10秒鐘的時間。如果系統(tǒng)就是超配的，實現(xiàn)這個問題很容易，但低成本下實現(xiàn)這個問題比較難。我們做了很多工作，主要是圍繞碳化硅器件、電感不飽和，電芯在倍率下循環(huán)壽命還能保持的角度來做。
并聯(lián)臺數(shù)，傳統(tǒng)UPS可以并聯(lián)很多臺，不是主要問題，并網時很少講并聯(lián)的問題。
所謂的峰谷套利、需求管理、電力市場剛才講了非常多。
這是收益分析，前面也有人講過，大概4.3年的回收成本。
錦浪，可能有些人熟悉有些人不熟悉，作為第三大光伏制造廠商，研發(fā)人數(shù)超800人，全球制造基地的產能達到了80GW。
這是我的介紹，謝謝大家！
