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逆行紅海,新風光高壓級聯(lián)儲能滿帆突進?

發(fā)布時間:2023-08-24 作者:北極星儲能網(wǎng)

高壓級聯(lián)電化學儲能系統(tǒng)最廣為人知的一大優(yōu)點是:不使用變壓器接入交流電網(wǎng)。這一大優(yōu)點引發(fā)坊間戲稱,“變壓器都省了,基本電費也不用繳了,省了?!?/span>

戲言可一笑而過,但是高壓級聯(lián)儲能的優(yōu)點卻不能一笑而過。究竟是什么讓其成為下一代大規(guī)模電化學儲能系統(tǒng)的“標配”呢?新能源研發(fā)制造頭部企業(yè)新風光近兩年的表現(xiàn),或能給出答案。


不容錯過的安全性、經(jīng)濟性


如果對高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng)進行拆解分析,首先可以發(fā)現(xiàn)每個PCS都與一個電池簇深度集成為一個模塊;其次還可以發(fā)現(xiàn)它特別的交流側拓撲結構和整機絕緣耐壓。

高壓級聯(lián)是儲能系統(tǒng)集成技術路線中的一種,它與分布式、集中式(低壓)、智能組串進行比較,優(yōu)勢較明顯。集中式、組串式、分布式都需要變壓器升壓。從能量轉換級數(shù)來看,集中式、分布式都需要兩級能量轉換;組串式需要三級能量轉換。所以,只有一級能量轉換的高壓級聯(lián)的整體效率最高。

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據(jù)測算,一個100MW/200MWh的高壓級聯(lián)儲能電站,效率可提升5%,如果按上網(wǎng)電價3角、電站全生命周期25年估算,全生命周期可提高收益2000萬-3000萬元。

高壓級聯(lián)的拓撲結構有自動冗余功能,簡單說就是不易造成三相失衡,設備的安全性更有保障。再加之高壓級聯(lián)其他的性能、指標大多優(yōu)于其他三種技術路徑,所以高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng)的整體安全性是相對有保障的。


領先一步破解絕緣難題


業(yè)內(nèi)常說的高壓級聯(lián)儲能方案電壓等級一般是6kV、10kV和35kV。從電壓技術角度看,高壓級聯(lián)方案比集中式(低壓)儲能系統(tǒng)的電磁環(huán)境更復雜、絕緣要求更高,這是不少業(yè)內(nèi)專家對高壓級聯(lián)存在疑慮的重點。

新風光取得了哪些研究成果,補齊絕緣、BMS控制短板呢?

回望電力電子學近幾年的發(fā)展脈絡可以發(fā)現(xiàn),無論集中式(低壓)儲能方案還是高壓級聯(lián)儲能方案都不是從0開始的,集中式(低壓)方案與市場主流、成熟的光伏逆變器技術同源。高壓級聯(lián)方案與市場上成熟的高壓級聯(lián)靜止無功發(fā)生器技術同源,無論是電氣環(huán)境的適應性還是自然環(huán)境的適應性,都有非常好的借鑒。簡單說,就是有可供借鑒的成熟技術補齊絕緣、BMS控制短板。

據(jù)悉,新風光為了解決BMS控制問題,使用了成熟的光隔離技術,就很好地解決了問題。

其實,目前集中式(低壓)儲能系統(tǒng)中直流側母線電壓已經(jīng)上升到1500V,未來同樣要面對目前高壓級聯(lián)遇到的電磁環(huán)境復雜、絕緣要求高的技術挑戰(zhàn),所以未來集中式(低壓)儲能將會面對類似技術挑戰(zhàn)和成本增加的問題,相關廠商過于執(zhí)著傳統(tǒng)技術路線很可能得不償失。

新風光在高壓級聯(lián)方案方面已具備了6kV、10kV和35kV全電壓系列的可交付能力,具有完全自主知識產(chǎn)權的開發(fā)能力,而且在6kV、10kV和35kV各電壓等級方面有了落地的應用案例。在高壓級聯(lián)技術應用方面,新風光擁有全球25000+臺套高壓級聯(lián)電力電子產(chǎn)品的工程應用業(yè)績,是電化學儲能行業(yè)大功率大容量高壓級聯(lián)技術的頭部企業(yè),在安全、效率、成本等層面具有領先一步的優(yōu)勢。

新風光提出的“能量路由器”,借鑒網(wǎng)絡路由器概念和理念,以電力電子控制為核心,通過多模塊組合,連接電網(wǎng)和用戶負荷等多種端口,研發(fā)的高壓極聯(lián)應急儲能供電系統(tǒng)可以為客戶疏通痛點、解決難題。目前,高壓級聯(lián)應急儲能供電系統(tǒng)已在國內(nèi)8個煤礦得到應用?,F(xiàn)場應用顯示,高壓級聯(lián)應急儲能供電系統(tǒng)可保證煤礦主扇風機和副井提升機的可靠供電,降低了礦區(qū)關鍵負荷停電時間,極大提高了礦區(qū)生產(chǎn)安全和井下人員生命安全。同時在主變正常運行時,應急儲能在保證應急供電需求下利用部分容量進行峰谷套利,可進行部分投資成本回收,為使用單位帶來了可觀的經(jīng)濟收益。


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賽道冠軍滲透千億市場


目前,國內(nèi)具備高壓級聯(lián)技術的廠商相對較少,但是高壓級聯(lián)儲能技術與高壓級聯(lián)靜止無功發(fā)生器技術同源,所以市場處于無壟斷、價格合理的充分競爭階段。

據(jù)行業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計,新風光SVG在光伏等細分行業(yè)十年來一直保持在第一梯隊,2022年出貨量領先,已是業(yè)內(nèi)名副其實的垂類賽道冠軍。

高壓級聯(lián)與其他技術路線的相比,具有無變壓器并網(wǎng),電池單簇控制運行,一級能量變換效率高,安全性和經(jīng)濟性較好等特點。無論是業(yè)主單位,還是編制可行性研究報告的設計院,不可能對高壓級聯(lián)技術同時具有的高安全、高經(jīng)濟、高效率特性視而不見。所以在大儲領域,一旦獲得市場廣泛認可,高市場滲透率是可遇見的。高壓級聯(lián)一定像破土的巨龍竹,迅速增長,是超50%的大概率事件,市場規(guī)??蛇_數(shù)千億級別。