
【摘要】2023年12月23日ღ★✿ღ,由于英国和法国间的高压传输线路突然跳闸ღ★✿ღ,英国电网在瞬间损失了1GW的电力ღ★✿ღ,系统频率从50赫兹骤降至49.3赫兹ღ★✿ღ。
然而龙之谷多玩论坛ღ★✿ღ,由于阳光电源位于英国的多个兆瓦时储存电站迅速响应ღ★✿ღ,并提供柔性的惯量支撑ღ★✿ღ,使得5分钟之内电网频率从49.3赫兹恢复至正常运行范围ღ★✿ღ,因此避免了大规模停电事故ღ★✿ღ。
通过模拟大型同步发电机尊龙凯时新版APP首页ღ★✿ღ,构网储能为电网提供必要的惯性支持ღ★✿ღ,同时弥补电网在调峰调频能力上的不足ღ★✿ღ,有效增加了新能源电力的消纳率ღ★✿ღ。
PCS作为储能技术的底层核心技术ღ★✿ღ,呈现出组串式应用增加ღ★✿ღ、功率提升ღ★✿ღ、液冷温控ღ★✿ღ、光储融合的四大趋势ღ★✿ღ。
如南瑞继保ღ★✿ღ、华为数字能源龙之谷多玩论坛ღ★✿ღ、阳光电源凭借自身商业化应用的多元案例实现有效的技术积累ღ★✿ღ,位于构网型储能企业的第一梯队ღ★✿ღ;科华ღ★✿ღ、科陆ღ★✿ღ、盛虹等企业同样加足马力ღ★✿ღ,在商业化落地与技术赋能层面深耕ღ★✿ღ。
在中东市场具有先发优势的储能企业ღ★✿ღ,在面对欧美市场的贸易保护壁垒下ღ★✿ღ,在电网这一涉及国家命脉的关键行业中ღ★✿ღ,构网型又能否成为最优解呢?
在新能源电力装机及发电量占比提升的大背景下ღ★✿ღ,我国电力系统正经历着前所未有的变革ღ★✿ღ,电力系统“双高”ღ★✿ღ,即高比例可再生能源ღ★✿ღ、高比例电力电子设备两大趋势带来的安全问题突出ღ★✿ღ。
新能源电力装机中心与用电负荷中心的逆向分布ღ★✿ღ,加剧了电网的不稳定性ღ★✿ღ,也增大了新能源的消纳压力ღ★✿ღ。
当电网中的新能源占比越来越高时ღ★✿ღ,非惯量的能源形式增多ღ★✿ღ,在出现故障时ღ★✿ღ,由于惯量不足ღ★✿ღ,难以像传统能源那样支撑电网故障期间的运行ღ★✿ღ。
这就要求新能源要能够模拟传统能源的惯量支撑形式ღ★✿ღ,从电流源变成电压源ღ★✿ღ,以模拟传统能源对电网的支撑能力ღ★✿ღ。
构网型储能是指储能电站能支撑电网安全平稳运行ღ★✿ღ,适用于大电网和微网ღ★✿ღ,本质上是电压源ღ★✿ღ,能够自主设定电压参数ღ★✿ღ,输出稳定的电压与频率ღ★✿ღ,提升变流器的电压ღ★✿ღ、频率支撑能力ღ★✿ღ,增强电力系统的稳定性ღ★✿ღ。
通过功率同步控制机制ღ★✿ღ,构网型储能将储能变流器塑造成电压源外特性ღ★✿ღ,可在不依赖外界交流系统的情况下ღ★✿ღ,自行构建交流侧电压幅值与相位ღ★✿ღ,为电力系统提供强大的电压支撑ღ★✿ღ。
跟网型储能系统本质上是电流源ღ★✿ღ,自身无法提供电压与频率的支撑ღ★✿ღ,必须依赖电网的电压和频率来运行ღ★✿ღ,因此尊龙凯时新版APP首页ღ★✿ღ,无法独立支撑电网系统ღ★✿ღ。
跟网型PCS的控制结构简单ღ★✿ღ,已有较为成熟的技术模式ღ★✿ღ,但局限性在于必须依赖电网提供的稳定频率和电压参考值尊龙凯时人生就是博ღ★✿ღ,ღ★✿ღ,控制回路的稳定性相对较弱ღ★✿ღ。
而构网型PCS在内部设定电压参考信号ღ★✿ღ,通过功率计算模块及频率下垂控制实现与电网的同步ღ★✿ღ,具备在没有外界发电供给的情况下调动自身运行实时调整输出的能力ღ★✿ღ。
2023年至今ღ★✿ღ,新疆ღ★✿ღ、西藏ღ★✿ღ、江苏等地方相继发布了探索建设构网型储能相关政策文件ღ★✿ღ,支持构网型储能等技术研发与工程示范ღ★✿ღ。
据高工产业研究院数据ღ★✿ღ,24年以来ღ★✿ღ,我国构网型储能招标规模达1.468GW/4.613GWhღ★✿ღ,西藏构网型招标ღ★✿ღ、开工的项目有11个ღ★✿ღ,容量规模达到1.15GWhღ★✿ღ。
公司主营PCS的传统为打造构网型储能打下坚实的技术铺垫ღ★✿ღ,南瑞继保在业内率先提出完整构网理念ღ★✿ღ,打造出以构网型储能为核心的源网荷储一体化解决方案ღ★✿ღ,产品包括构网型储能ღ★✿ღ、构网型柔性直流ღ★✿ღ、构网型SVG和静止同步调相机等ღ★✿ღ。
目前ღ★✿ღ,南瑞构网技术应用落地的项目超30个ღ★✿ღ,分布在湖北ღ★✿ღ、新疆ღ★✿ღ、内蒙ღ★✿ღ、西藏ღ★✿ღ、吉林等地ღ★✿ღ,23年ღ★✿ღ,南瑞为内蒙古电力集团额济纳地区源网荷储新型电力系统示范工程提供30台ღ★✿ღ、总容量25MW/25MWh的储能ღ★✿ღ、协调控制和能量管理在内的一ღ★✿ღ、二次设备ღ★✿ღ。
与此同时ღ★✿ღ,阳光和华为凭借着巨额的技术资金投入ღ★✿ღ,招募电网博士成立电网研究实验室ღ★✿ღ,同样跻身于构网型储能的第一梯队ღ★✿ღ,并已在部分指标上实现对南瑞的超越尊龙凯时 - 人生就是搏!平台ღ★✿ღ,ღ★✿ღ。
自2011年ღ★✿ღ,华为数字能源就一直压强式投入新能源并网的安全稳定性研究ღ★✿ღ,公司研发了构网型储能的功率模组和控制芯片龙之谷多玩论坛ღ★✿ღ,实现了暂态高倍率有功ღ★✿ღ、无功快速支撑ღ★✿ღ,提升了在复杂ღ★✿ღ、恶劣环境条件下的长时间可靠运行能力ღ★✿ღ。
沙特红海新城首期400MW光伏和1.3GWh储能系统ღ★✿ღ,全部采用华为组串式逆变器和智能组串式构网型储能解决方案ღ★✿ღ,自2023年9月全部投入运营ღ★✿ღ,提供了超过10亿度绿色电力ღ★✿ღ,成为全球首个100%可再生能源供电的城市微网ღ★✿ღ。
2023年3月尊龙凯时人生就是博·(中国)官网ღ★✿ღ。ღ★✿ღ,阳光电源就推出了以光储构网型控制技术为核心的《干细胞电网技术白皮书》ღ★✿ღ,该技术适用于能源基地ღ★✿ღ、柔性输电ღ★✿ღ、孤岛供电ღ★✿ღ、终端用能等场景ღ★✿ღ,已经搭载到阳光电源交直流一体系统PowerTitan 2.0中尊龙凯时新版APP首页ღ★✿ღ,并实现规模化出货ღ★✿ღ。
在项目调试及运行过程中ღ★✿ღ,广泛的应用案例可以为南瑞ღ★✿ღ、华为ღ★✿ღ、阳光等头部企业提供更多学习经验ღ★✿ღ,进一步促进技术提升ღ★✿ღ。
变流器要能够作为一个智能和灵活的发动机ღ★✿ღ,无论在强网还是弱网的环境下ღ★✿ღ,都可以自适应按照既定的频率和电压运转ღ★✿ღ,同时ღ★✿ღ,也需建立和维持电压与频率稳定ღ★✿ღ。
作为决定储能技术路线及适应应用场景的主要力量ღ★✿ღ,PCS也呈现出组串式应用增加ღ★✿ღ、功率提升ღ★✿ღ、液冷温控ღ★✿ღ、光储融合的四大趋势ღ★✿ღ。
组串式PCS一方面可以有效匹配工商业储能产品需求ღ★✿ღ,另一方面也有效适应储能电站的精细化运营趋势ღ★✿ღ。上能电气ღ★✿ღ、索英电气ღ★✿ღ、南瑞继保龙之谷多玩论坛ღ★✿ღ、特变电工等推出了2.5MWღ★✿ღ、5MW组串式一体机ღ★✿ღ,由组串式单模块组成ღ★✿ღ。
值得关注的是ღ★✿ღ,随着直流侧电池舱容量的增大ღ★✿ღ,PCS的功率也在提升ღ★✿ღ。科华数能龙之谷多玩论坛ღ★✿ღ、上能电气ღ★✿ღ、阳光电源ღ★✿ღ、汇川技术等都推出2.5MW集中式PCS新材料ღ★✿ღ。ღ★✿ღ,以及集中式升压变流一体机ღ★✿ღ。
由于构网型储能在应对复杂电网形态时需要具备更多功能ღ★✿ღ,并且其短时过载能力需要超配更高功率的PCS尊龙凯时 - 人生就是搏!ღ★✿ღ,ღ★✿ღ,因此其产品具有较高的溢价ღ★✿ღ,平均溢价水平可达30%左右ღ★✿ღ。
2秒还是5秒的支撑时间ღ★✿ღ,看似差距细微ღ★✿ღ,但是对于毫秒级别的电网响应却有极大的撼动能力ღ★✿ღ,过流支撑时间不足会极大影响电网频率支持ღ★✿ღ,导致故障连锁反应ღ★✿ღ。
总而言之ღ★✿ღ,为了在这场技术竞赛中脱颖而出ღ★✿ღ,各企业纷纷加大研发投入ღ★✿ღ,致力于多维提升产品技术的性能ღ★✿ღ、效率和可靠性ღ★✿ღ,可谓花样百出ღ★✿ღ。
当前ღ★✿ღ,构网技术仍处于发展初期ღ★✿ღ,作为建设高质量电网的的重要通路尊龙凯时新版APP首页ღ★✿ღ,在技术龙之谷多玩论坛ღ★✿ღ、行业标准ღ★✿ღ、成本ღ★✿ღ、市场拓展等方面均具备不少挑战ღ★✿ღ。
行业普遍采用“超配”2-2.5倍PCS的方式来满足储能系统在3倍过载时能够提供10秒的支撑能力ღ★✿ღ,而下一步如何加强变流器的过流能力ღ★✿ღ,从而有效降低因变流器电流快速增长带来的过流风险危及变流器硬件组件是面临的主要挑战ღ★✿ღ。
此外ღ★✿ღ,在电池的过充过放ღ★✿ღ、超导磁体的运行稳定性ღ★✿ღ、超级电容的短路等安全问题ღ★✿ღ,也成为技术方面的重大挑战ღ★✿ღ。
同时ღ★✿ღ,构网型储能作为电压源ღ★✿ღ,若多台电压源设备并列运行ღ★✿ღ,可能存在环流尊龙凯时新版APP首页ღ★✿ღ、抢功率等问题ღ★✿ღ,影响系统的稳定性ღ★✿ღ。
该技术也常常需要与风力ღ★✿ღ、光伏等发电能源储存设备进行结合使用ღ★✿ღ,如何优化混合储能系统的配置与运行策略ღ★✿ღ,也是现阶段面临的难题ღ★✿ღ。
为了满足短时扩展能力ღ★✿ღ,PCS需要具备较大的容量冗余ღ★✿ღ,这直接增加了系统成本ღ★✿ღ,而构网型参与惯量支撑ღ★✿ღ,频率ღ★✿ღ,黑启动等辅助服务的评价和回报机制尚不明确ღ★✿ღ,给技术盈利能力提出考验ღ★✿ღ。
2023年6月ღ★✿ღ,国际可再生能源署提出ღ★✿ღ,要在2030年将全球可再生能源装机容量增至三倍ღ★✿ღ,全球可再生能源目标大幅提升ღ★✿ღ,大幅提升的新能源目标为储能行业打开了广阔的市场空间尊龙凯时新版APP首页ღ★✿ღ,中美欧的储能行业迎来爆发式增长ღ★✿ღ。
然而ღ★✿ღ,新一轮逆全球化浪潮涌动ღ★✿ღ,随着全球多地地缘政治风险上升ღ★✿ღ、产业链趋于本土化ღ★✿ღ,对我国企业出口储能产品带来不确定性ღ★✿ღ。
据业内人士预测ღ★✿ღ,即使未来新能源占比达60-70%ღ★✿ღ,在3-5年时间内ღ★✿ღ,火电仍会在电网中占较大比例ღ★✿ღ,不过ღ★✿ღ,构网型储能在全球有望达到50%的渗透率ღ★✿ღ。
就构网型储能而言ღ★✿ღ,尽管构网型储能和构网型新能源发展是未来趋势ღ★✿ღ,但不同国家和项目发展阶段与需求迫切性不同ღ★✿ღ,因此项目出海存在较大差异龙之谷多玩论坛ღ★✿ღ。
沙特的规划新城项目ღ★✿ღ,完全依靠新能源供电ღ★✿ღ,并涉及几百兆瓦负载ღ★✿ღ。由于没有主干网作为支撑ღ★✿ღ,则需要通过构网型储能来应对负载波动和故障等问题ღ★✿ღ,对构网型的需求是100%ღ★✿ღ,需求极高ღ★✿ღ。
当前ღ★✿ღ,中东的储能项目基本由中国企业参与ღ★✿ღ,海外企业多为陪标ღ★✿ღ,初始项目名单中很少有海外公司ღ★✿ღ,而一带一路地区ღ★✿ღ,逆变器用构网型的情况只是特定项目ღ★✿ღ。
与此同时ღ★✿ღ,电网投资呈现出景气上行的态势ღ★✿ღ。美国公用事业公司的资本支出持续攀升ღ★✿ღ,电网投资占比将达到较高比例ღ★✿ღ,多家公用事业公司均上调了最新电网资本投资规划ღ★✿ღ,以应对老旧电网升级改造和新增需求带来的挑战ღ★✿ღ。
欧洲电网也面临着老化问题严重ღ★✿ღ、扩建周期较长等挑战ღ★✿ღ,大量新能源项目并网拥堵甚至被搁置ღ★✿ღ,其输配电网开发及运营机构正在加大投资力度ღ★✿ღ,布局大规模的电网投资计划ღ★✿ღ。
然而ღ★✿ღ,变流器储能pcs出于直接控制电网的特性ღ★✿ღ,可能会涉及到各个国家的主权与利益问题ღ★✿ღ,在当前欧美地区的贸易保护主义政策之下ღ★✿ღ,国内企业出海或存在较大困难ღ★✿ღ。
在商业化实践极为关键的市场竞争中ღ★✿ღ,众企业能否利用技术突破再上一层台阶?又能否在政治ღ★✿ღ、经济交错混杂的国际市场中逆势突围?