中國儲能網訊:儲能裝機的高速增長推動著產業(yè)加速向GWh時代、構網型時代邁進,隨著強配儲政策落幕,新能源全面入市,儲能將向“交易型”轉變。
面對行業(yè)變局,級聯(lián)型高壓大容量儲能技術的倡導者與引領者智光儲能,聚焦構網型儲能系統(tǒng)的研發(fā)與應用,通過技術創(chuàng)新突破傳統(tǒng)儲能“被動響應”的局限,實現主動參與電網調節(jié)、自主優(yōu)化電力交易的新模式,為行業(yè)提供破局“內卷式競爭”的范本。
儲能GWh時代、構網型時代加速到來
近年來,依托逐漸崛起的全球新興儲能市場、強大的內需市場,中國儲能裝機持續(xù)高速發(fā)展,行業(yè)呈現出新的發(fā)展趨勢。
從系統(tǒng)集成技術看,一方面,隨著新能源發(fā)電占比持續(xù)增長,電力系統(tǒng)對穩(wěn)定性存在著更高要求,構網型儲能在應對新能源高滲透率帶來的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性挑戰(zhàn)方面具有顯著優(yōu)勢,能夠為電網提供關鍵的慣性和穩(wěn)定性支持,市場需求旺盛。
據CESA儲能應用分會產業(yè)數據庫不完全統(tǒng)計,2024年中,包括系統(tǒng)、EPC、施工、設計等(不含PCS)在內的涉及構網型儲能招標項目容量超14GWh。
有機構預計,未來5年,構網型儲能在全球有望達到20%的滲透率,國內構網型儲能市場在全國及各地政策支持和電力系統(tǒng)改造等剛需下滲透率有望加速提升。
另一方面,儲能市場的蓬勃發(fā)展助推電化學儲能電站規(guī)模由百MWh邁向了GWh時代,全球性GWh儲能電站項目大量涌現。
對于儲能GWh時代到來,級聯(lián)高壓儲能系統(tǒng)因其無需經過變壓器直接接入電網的特性,在大型儲能電站方面具有綜合效率高、占地面積小、投資收益高等顯著優(yōu)勢。
此外,級聯(lián)高壓技術在構網時也更具備優(yōu)勢,比如,其單套系統(tǒng)功率顯著高于低壓儲能方案(通常達十倍以上),在大規(guī)模部署中可大幅減少并聯(lián)設備數量,從而降低協(xié)調控制復雜度;級聯(lián)高壓輸出濾波為簡單電抗器,相較于低壓儲能所需的LC或LCL濾波結構,其控制策略更易實現且能有效規(guī)避諧振風險;高壓級聯(lián)級聯(lián)高壓直接輸出電網,無需配置變壓器,避免了變壓器高壓側和低壓側構網性能存在差異的問題。
政策層面看,進入2025年,中國儲能行業(yè)迎來重要轉折點,強配儲政策落幕、新能源電量全面市場化將助推儲能產業(yè)有政策性向交易型進階,儲能的價值將重構,與傳統(tǒng)集成技術相比優(yōu)勢明顯的級聯(lián)高壓技術將加速在新能源電站、火儲調頻、獨立儲能、大型用戶側儲能、構網型儲能等應用場景滲透。
智光儲能引領構網型級聯(lián)高壓儲能系統(tǒng)單機百兆瓦時代
作為全球級聯(lián)型高壓大容量儲能技術的開創(chuàng)者和引領者,智光儲能今年以來在多個場合展出的35kV大容量構網型級聯(lián)高壓儲能系統(tǒng)為儲能產業(yè)面臨深刻變局的當下,儲能系統(tǒng)在高電壓化、智能化與規(guī)模化應用中探尋了新的方向。
智光儲能技術總監(jiān)湯旭表示,基于母公司智光電氣在電力電子技術領域20多年的研究與應用經驗,智光儲能研發(fā)的35kV高壓直掛儲能系統(tǒng)采用級聯(lián)高壓型拓撲結構,將多個電池簇直接串聯(lián)升壓至35kV,無需傳統(tǒng)升壓變壓器,大幅降低系統(tǒng)損耗。
該技術單機容量可達百兆瓦級,循環(huán)效率超過92%,顯著高于傳統(tǒng)液冷儲能的85%以下水平。
湯旭認為,根據未來電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,大容量儲能系統(tǒng)將朝著提高電壓等級,降低運行電流的方向發(fā)展。智光儲能在儲能系統(tǒng)里應用級聯(lián)高壓技術,把原來的儲能變流器交流電壓等級由原來的690V擴展到10kV乃至35kV,這樣系統(tǒng)單機容量就可以突破一般儲能變流器單機只能做到3MW等級功率限制,將單機功率拓展至25MW、50MW甚至100MW的等級。
具體來看,35kV大容量構網型級聯(lián)高壓儲能系統(tǒng)核心優(yōu)勢體現在三方面:
高效性與經濟性:取消升壓變壓器后,系統(tǒng)損耗降低6%-10%,且通過多電平疊加技術減少諧波干擾,電能轉換效率提升至92%以上。
安全性突破:采用“無電池簇并聯(lián)”設計,徹底消除并聯(lián)環(huán)流風險,結合全生命周期電池管控技術,可實現電芯一致性動態(tài)均衡與故障預警,將熱失控概率降至行業(yè)最低水平。
構網能力卓越:首創(chuàng)自同步電壓源控制技術,具備自主慣量響應與寬短路比運行能力,可在電網故障瞬間提供無功電壓支撐,解決高比例新能源接入導致的“雙高”(高比例電力電子設備、高波動性)系統(tǒng)穩(wěn)定性難題,具備625ms內3倍短路電流支撐能力,暫態(tài)響應無延遲。
據悉,目前該技術已在多場景中實現規(guī)?;瘧谩?/span>
在用戶側場景中,內蒙古創(chuàng)源合金項目配置91.5MW/366MWh構網型儲能系統(tǒng),為國內最大用戶側項目,有效解決鋁冶煉企業(yè)的高能耗與電網調峰矛盾。
在電網側調頻調峰場景中,青海海南州150MW/600MWh儲能電站項目采用該技術,是迄今為止全球海拔最高、規(guī)模最大的級聯(lián)高壓儲能電站,為青海電網提供毫秒級調頻響應,系統(tǒng)效率提升6%到10%。
在新能源配套場景中,甘肅瓜州風電場項目作為全球首個主力電源型構網儲能示范項目,實現風電平滑出力與帶330kV系統(tǒng)黑啟動、孤網運行等功能。
此外,智光儲能級聯(lián)型高壓大容量儲能技術已經入選《國家工信部節(jié)能降碳技術裝備推薦目錄》,其35kV自同步電壓源高壓直掛儲能系統(tǒng)更是榮獲2024年國家工信部“全國先進儲能技術創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽”一等獎,標志著該技術路線獲得國家級認可。
目前,智光儲能在級聯(lián)型高壓大容量儲能細分市場占有率已突破70%,成功交付運營多個百兆瓦級構網型級聯(lián)高壓大容量儲能電站,客戶涵蓋國網、南網、五大六小等國內知名央企集團,并參與了多項優(yōu)秀示范項目、首臺套項目的建設,應用場景覆蓋電力調頻、新能源發(fā)電、工業(yè)園區(qū)等領域。
值得關注的是,2025年的政府工作報告要求加快“沙戈荒”新能源基地建設,這標志著,我國新能源建設新的藍海市場正在開啟,對于這一場景,湯旭表示,“沙戈荒”場景基本都在電網的末端,對電網系統(tǒng)電壓、頻率波動的承受能力比較差,需要有強支撐能力的儲能系統(tǒng)做支撐,大容量構網型級聯(lián)高壓儲能系統(tǒng)將發(fā)揮重要作用。
產業(yè)化推進,“儲能+AI+場景化”布局
隨著新能源電量全面市場化新政落地,儲能作為解決新能源波動性、提升電網靈活性的核心調節(jié)資源,其價值將進一步凸顯。
另外,政策要求新能源需承擔系統(tǒng)調節(jié)成本,業(yè)主方將充分考慮系統(tǒng)的充放電效率及長期的運行的成本。
新能源全面入市后,儲能價值正從“政策驅動”轉向“市場化收益導向”轉向。智光儲能提出“儲能+AI+場景化”戰(zhàn)略,通過數字化技術實現全生命周期成本優(yōu)化。
其構網型系統(tǒng)將通過輔助服務收益、峰谷套利優(yōu)化、系統(tǒng)協(xié)同增效等路徑實現價值閉環(huán)。
值得一提的是,當前,持續(xù)的內卷式競爭正在加速中國儲能行業(yè)洗牌,面對市場變局,強強聯(lián)手、深度合作、優(yōu)勢互補成為頭部儲能企業(yè)的必然選擇。
前不久,智光儲能與海辰儲能達成兩年期15GWh電芯采購戰(zhàn)略合作,進一步保障了供應鏈的穩(wěn)定性,為后續(xù)產品規(guī)模化交付提供保障。
未來,智光儲能將用技術創(chuàng)新推動高壓直掛儲能技術進步及行業(yè)的發(fā)展,加速構網型級聯(lián)高壓大容量儲能系統(tǒng)的產業(yè)化落地,為構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)貢獻智光力量。