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開局2024:陽光電源持續鍛造“儲能價值三角”
2024/1/19 欣大電氣有限公司

全球新能源發展迅猛,裝機占比不斷提升。截至2022年,美國、法國、中國、英國、德國等全球多國新能源發電占比突破20%。

實際上,當可再生能源的接入規模超過一定比例時,就需要大規模儲能接入來平衡電網波動。

新能源裝機占比大幅提升,大大刺激了全球儲能需求的爆發。儲能已是新能源高比例部署和高質量發展的重要支撐,是構建新型電力系統的關鍵環節。儲能在電力系統的“發、輸、配、用”各個環節都發揮著重要作用,有助于提升風、光等新能源的消納、緩解輸電阻塞、提升電網穩定性、靈活性、降低用電成本等。

但在儲能市場需求爆發以及行業快速發展的背景下,儲能問題也日益凸顯。12月中旬,陽光電源解決方案總監劉明超在2023高工儲能年會上帶來了“三電融合 智儲一體,助力儲能行業高質量發展”主題演講。

陽光電源認為,要實現儲能電站的全生命周期的可持續健康發展,當下必須要保證儲能高安全、高可靠、高性能。這也是陽光電源2024年的重要儲能策略之一。



高安全、高可靠、高性能儲能價值三角

聚焦可持續發展




當前儲能項目在建設、運行過程中還是遇到了不少問題與挑戰,安全事故頻發、系統在線率低、性能指標不及預期等等?;诙嗄陮嵺`經驗,陽光電源提煉出高安全、高可靠、高性能的儲能價值三角。其中,安全方面包含人身安全、資產安全。在劉明超看來,儲能安全是一個系統性工程。事實上,在陽光電源發布的系列新品來看,安全一直是其重要的準則。比如,PowerTitan2.0直流不出柜,標準化短線纜內置于全液冷散熱“空調房”,避免傳統直流線纜電纜長,裸露在外的安全隱患。同時,簡化現場安裝流程,讓安裝回歸工廠。 此外,PowerTitan2.0還搭載大電流AI滅弧技術,可實現秒級關斷電弧,保護整柜安全。可靠性則是指系統的高在線率、長壽命。PowerTitan2.0首次實現“一簇一PCS”,簇級均流控制,無簇間木桶效應,系統全生命周期放電量提升8%。支持SOC自動標定,無需停機和人工上站。此外,一簇一PCS,各自獨立運行,故障互不影響,單機故障維修僅半小時,大幅提升系統在線率。與“一PCS壞、整柜壞”的傳統儲能相比,故障損失減少92%。性能方面主要是指系統循環效率高、涉網性能優。在效率方面,陽光電源最新推出的AC存儲技術,比起傳統的DCDC+集中式PCS兩級轉化,“交直一體”減少了轉化層級,提高了轉化效率,系統循環效率可提升2%。在涉網方面,最新的干細胞電網技術,能實現0ms跟網/構網自切換,諧波主動吸收,已在廣西潿洲、泰國Super、中東Dalia等全球多個構網型項目中廣泛應用。劉明超指出,高安全、高可靠、高性能是實現儲能價值可持續的重要前提。正是基于此,陽光電源率先提出了深度融合電化學、電力電子、電網支撐技術的“三電融合”理念,并通過全流程一體化,打造數智儲能系統,也就是“三電融合 智儲一體”的全新業務理念,從而實現電站全生命周期的極致安全和穩定運行。

迎戰工商儲四大挑戰

“三電+AI”融合出擊




在工商儲領域,儲能價值三角與收益也緊密相連。截止2023年底,全國工商儲總裝機量約4GWh。據預計,2025年將達到15GWh,儲能裝機呈3倍規模增長,市場潛力大。陽光電源解決方案總監王雨偉表示,當前各地趨勢向好,工商業儲能裝機量穩步增長,各地補貼政策頻出。從浙江、廣東、上海、江蘇、河南、安徽等省市數據來看,峰谷價差均在0.7元以上,有獲利空間。江蘇、浙江、廣東三省電價差大,補貼高,收益模型合理。IRR均在10%以上,部分省份超過20%?;厥罩芷诨驹?年內,其中浙江的回收周期在3.87年。工商業儲能的商業模式也逐漸走向多元發展,峰谷套利的需求占比高達90%。在市場上,有關功率因素改善和需量控制的應用較多,其次是需求側響應方面,企業會在用電緊張時主動減少用電,響應電網供電平衡,獲取經濟補償。另外,國內也在探索虛擬電廠模式,通過聚合、協調廣域的源網荷儲資源,主動參與電力市場交易,目前這種模式在澳洲應用廣泛。王雨偉提出,盡管工商業儲能趨勢一片大好,但工商業儲能仍存在幾大挑戰。挑戰一是產品和系統設計不專業,業主收益無保證。首先,由于部分產品設計存在不足,導致充放電量不足,從而降低系統循環效率。從一些案例可以看出,累計放電量/累計充電量較低。其次,系統設計不專業,則會導致現場運行故障高、質量差。有項目單天2萬+告警,累計事故告警27萬+,現場多次漏液。最后,部分產品散熱設計不合理,會導致壽命短,損耗高,增加運維成本。比如流道設計不合理,或溫差算法差,都會帶來壽命縮短和更多電費。挑戰二是基于儲能主要放置在工廠廠區、園區、學校、事業單位等人身與財產安全密集部門,安全要求非常高。但是市面中儲能消防不合理,存在散熱差、無泄爆設計等問題,容易存在安全隱患。在2021年4月,北京市某儲能電站施工調試過程中起火,導致2名消防員犧牲,1名消防員受傷,電站內1名員工失聯。挑戰三,工商業項目遍布全國,可能也存在覆蓋范圍廣,環境復雜等情況,如高溫、高寒、高濕和高鹽霧等。挑戰四則是基于廣泛的應用場景,產品的多樣化需求旺盛。和傳統地面光伏的客戶五大四小的大客戶不同,渠道的客戶更加多元。具體表現在應用場景多元,如各類園區、學校、企業等千行百業。應用場景不同,裝機要求不同。根據場景,可分為低壓和高壓并網情形,容量需求可分為小于1MWh,1~2MWh和2MWh以上。最后組合成多種方案,如儲能方案、光儲方案和光儲充方案。以光儲方案為例,如果企業用電情形遠超光伏發電,如何將午間光伏賣電和儲能峰谷價差收益解耦,這是需要考慮的設計難點,要專業的公司背書設計。陽光電源為滿足如工業園區、商業/辦公區、光儲充電站、數據中心、5G基站、微電網等多種細分場景需要,并基于此提出深度融合三電技術、AI技術,打造智慧分布式儲能系統。其中,三電技術是指依托“三電融合”技術,陽光電源工商業儲能的PACK電池包、BMS、ESS、EMS全棧自研,為客戶提供全生命周期服務;而軟件層面的AI技術則更好的實現了系統實時監控、精準預測、策略優化和協同控制。面對不同的容量需求,陽光電源提出400V,容量 ≤ 1MW/2MWh方案,以及10/35kV,容量 > 1MW/2MWh方案。≤ 1MW/2MWh時,可采用200度電的PowerStack200CS系列產品,支持1~10臺機器并聯,配備EMS3000CP能量管理系統。> 1MW/2MWh時,則可采用500度電的PowerStack ST500CP和2000度電以上的PowerTitan產品,PowerTitan配有EMS3000能量管理系統。總體來看,陽光電源分布式儲能方案覆蓋了市面上可見所有的電壓和容量需求,并實現了模塊化設計,可靈活擴容??梢灶A見,2024年,陽光電源分布式儲能解決方案將加速出擊全球工商儲市場。
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