中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2024年以來(lái)，組串式儲(chǔ)能正在加快滲透。
業(yè)界普遍認(rèn)為，集中式和組串式兩種系統(tǒng)各有利弊。組串式儲(chǔ)能比較適合一些小容量和儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)柜場(chǎng)景，大容量場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)不明顯。
最核心的掣肘在于，組串式技術(shù)路線并網(wǎng)效率和成本偏高。
但與傳統(tǒng)的集中式儲(chǔ)能不同，組串式儲(chǔ)能方案基于模塊集中系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，把每個(gè)儲(chǔ)能電池簇連接到一個(gè)儲(chǔ)能變流器，采用一對(duì)一電池簇管理，使得能量管理精細(xì)化到電池簇級(jí)別，以提高放電容量和系統(tǒng)壽命。
不僅如此，組串式儲(chǔ)能方案還做到單簇分?jǐn)嗪投鄬臃侄伪Ｗo(hù)的極致安全管理，更是在BMS與EMS全棧自研的技術(shù)支撐下實(shí)現(xiàn)“3S”融合系統(tǒng)最優(yōu)解決方案；其高效、安全、電網(wǎng)適應(yīng)性強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯。
尤其，在2024年價(jià)格戰(zhàn)以及安全事故頻發(fā)的大背景下，組串式儲(chǔ)能又重新成為市場(chǎng)的“寵兒”。其中最明顯的是，招投標(biāo)市場(chǎng)對(duì)組串式儲(chǔ)能的需求快速提升。
而在今年各大儲(chǔ)能展會(huì)上，高工儲(chǔ)能注意到，以組串式儲(chǔ)能帶來(lái)的“一簇一管理”成為眾多儲(chǔ)能新品的主打技術(shù)亮點(diǎn)，成為產(chǎn)品宣傳上的“常客”。
據(jù)高工儲(chǔ)能調(diào)研了解，一方面，2024年以來(lái)，一簇一管理為標(biāo)志的組串式儲(chǔ)能，成為新品“標(biāo)配”的背后，則在于安全的憂慮；另一方面，儲(chǔ)能業(yè)主已經(jīng)具備足夠的知識(shí)儲(chǔ)備，對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)要求愈來(lái)愈嚴(yán)格。
安全承壓，組串式儲(chǔ)能成招標(biāo)新風(fēng)向
2020 年，華為數(shù)字能源推出業(yè)界首款組串式儲(chǔ)能，用電力電子的可控性解決鋰電池的不一致性和不確定性。
組串式儲(chǔ)能也因?yàn)槿A為的主推快速進(jìn)入業(yè)界視野。但彼時(shí)，組串式儲(chǔ)能也面臨諸多發(fā)展瓶頸，主要的難點(diǎn)在于整站功率的同步控制及速率問(wèn)題。對(duì)于大量的PCS的直接并聯(lián)，在傳統(tǒng)通訊方式下，可能會(huì)影響信號(hào)傳輸、指令下達(dá)的響應(yīng)速度，繼而影響儲(chǔ)能電站整體調(diào)度效率。
加上儲(chǔ)能一直處于配建狀態(tài)，沒(méi)有盈利模式，因此儲(chǔ)能技術(shù)要求相對(duì)滯后。組串式儲(chǔ)能由于并網(wǎng)效率以及儲(chǔ)能運(yùn)用大環(huán)境下，在大儲(chǔ)領(lǐng)域并不受寵。業(yè)界一度猜測(cè)，這也是華為在國(guó)內(nèi)大儲(chǔ)遇冷的主要原因。
相反，在配儲(chǔ)大環(huán)境下，對(duì)充放倍率要求沒(méi)那么高、對(duì)初始投資成本比較敏感，集中式PCS產(chǎn)品方案一度更為更適合，因此集中式儲(chǔ)能一直是大儲(chǔ)領(lǐng)域“霸屏”的技術(shù)方式。
但時(shí)間推進(jìn)到2024年，組串式儲(chǔ)能技術(shù)似乎一改往日的“頹勢(shì)”。據(jù)高工儲(chǔ)能不完全統(tǒng)計(jì)，2024年組串式儲(chǔ)能招標(biāo)已經(jīng)漸有規(guī)模，數(shù)GWh組串式儲(chǔ)能儲(chǔ)能招標(biāo)。
6月，海南州塔拉25MW/100MWh組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能電站進(jìn)行儲(chǔ)能系統(tǒng)招標(biāo)，招標(biāo)人為國(guó)能（共和）新能源開(kāi)發(fā)有限公司。項(xiàng)目位于海南藏族自治州共和縣光伏園區(qū)南片區(qū)內(nèi)，容量為25MW/100MWh，采用組串式構(gòu)網(wǎng)型設(shè)計(jì)。并于10月公示了中標(biāo)人。
7月，國(guó)家電投西藏當(dāng)雄縣 50MW光儲(chǔ)項(xiàng)目構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)成套裝置設(shè)備采購(gòu)，要求儲(chǔ)能系統(tǒng)采用組串式構(gòu)網(wǎng)型 PCS設(shè)備。
8月，中國(guó)安能一局秦皇島盛通100MW光伏發(fā)電EPC工程總承包工程儲(chǔ)能系統(tǒng)采購(gòu)項(xiàng)目（三次）中標(biāo)候選人公布。該項(xiàng)目采購(gòu)儲(chǔ)能系統(tǒng)60MWh，項(xiàng)目分為2個(gè)包件進(jìn)行采購(gòu)。其中，包件A采購(gòu)7.5MW/30MWh組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備。
8月，三峽能源發(fā)布2024年電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)集中采購(gòu)(阜南二期、白水、肇東)項(xiàng)目公告。公告顯示：標(biāo)段二，三峽能源肇東項(xiàng)目擬建設(shè)100MW/200MWh儲(chǔ)能電站1座，每組1MW/2MWh儲(chǔ)能單元接入1組1000kVA儲(chǔ)能變流器PCS。配置要求為構(gòu)網(wǎng)型組串式儲(chǔ)能。
其中9月一個(gè)招標(biāo)要求最為明顯：深州市坤騰100MW-400MWh共享儲(chǔ)能項(xiàng)目總承包(EPC)招標(biāo)文件要求，2023年1月1日至投標(biāo)截止日（以合同簽訂時(shí)間為準(zhǔn)），至少具有100MWh以上的組串式儲(chǔ)能施工和設(shè)備業(yè)績(jī)， 需提供合同掃描件。 （投標(biāo)文件中明確資格項(xiàng)業(yè)績(jī)，此業(yè)績(jī)不作為加分項(xiàng)）。
10月，河北集電隆化300MW/1200MWh獨(dú)立儲(chǔ)能電站項(xiàng)目EPC總承包工程招標(biāo)。據(jù)招標(biāo)公告特別提到，由組串式儲(chǔ)能變流器或由 6個(gè)功率模塊并聯(lián)組成的不大于1250KW儲(chǔ)能變流器單元組成 ，以儲(chǔ)能變流器認(rèn)證報(bào)告中功率為準(zhǔn)。
相較2023年組串式儲(chǔ)能在大儲(chǔ)招標(biāo)市場(chǎng)冒頭，今年的招投標(biāo)市場(chǎng)幾乎對(duì)組串式儲(chǔ)能敞開(kāi)了大門(mén)。招標(biāo)市場(chǎng)的需求，直接激發(fā)了組串式儲(chǔ)能在大儲(chǔ)領(lǐng)域的快速滲透。也使得組串式儲(chǔ)能成為2024年儲(chǔ)能新品的重要趨勢(shì)之一。
產(chǎn)業(yè)鏈突破，組串式儲(chǔ)能破除并網(wǎng)效率等難題
當(dāng)前，一簇一管理確實(shí)正在成為儲(chǔ)能系統(tǒng)管理的一個(gè)重要趨勢(shì)。這種管理方式通過(guò)將電芯和保護(hù)板組合成“電池簇”，然后形成多個(gè)相同電壓容量的電池簇組成“pack”，從而提高了系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，陽(yáng)光電源、奇點(diǎn)能源、科陸電子、科華數(shù)能等自去年以來(lái)，相繼推出一簇一管理組串式模塊化儲(chǔ)能系統(tǒng)。
其中，陽(yáng)光電源在2023年10月推出"一簇一管理”的PowerTitan 2.0，更是將一簇一管理推向了高潮。
相比傳統(tǒng)“一柜一PCS”，PowerTitan 2.0實(shí)現(xiàn)“一簇一PCS”，簇級(jí)均流控制，無(wú)簇間木桶效應(yīng)，系統(tǒng)全生命周期放電量提升8%。支持SOC自動(dòng)標(biāo)定，無(wú)需停機(jī)和人工上站。此外，一簇一PCS，各自獨(dú)立運(yùn)行，故障互不影響，單機(jī)故障維修僅半小時(shí)，大幅提升系統(tǒng)在線率。與“一PCS壞、整柜壞”的傳統(tǒng)儲(chǔ)能相比，故障損失減少92%。
自去年以來(lái)，上能電氣、易事特、盛弘股份、匯川技術(shù)、科華數(shù)能、特變電工、許繼電氣等廠商均已推出適用于大儲(chǔ)的一簇一管理PCS或變流升壓一體機(jī)。
在今年的展會(huì)上，盛弘股份、上能電氣、特變電工、固德威等相繼推出了適用于源網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的大型組串式儲(chǔ)能變流升壓一體機(jī)新品。
其中，固德威推出了2個(gè)功率段的組串式PCS，分別是適配280Ah電芯的200kW的GW200K-PCS和適配314Ah/320Ah電芯的215kW的GW215K-PCS。
禾望電氣在9月展會(huì)上帶來(lái)了風(fēng)冷250kW組串式PCS及1~5MW組串式變流升壓一體機(jī)，系列產(chǎn)品認(rèn)證齊全，且已實(shí)現(xiàn)批量發(fā)貨。
針對(duì)國(guó)內(nèi)源網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)，盛弘股份也在9月發(fā)布了大功率液冷模塊化儲(chǔ)能變流器PWS1-225/450K-H-L，適配交直流一體系統(tǒng)，通過(guò)高效液冷設(shè)計(jì)，不僅提升散熱效率，更是在大型儲(chǔ)能電站中，破除長(zhǎng)期困擾行業(yè)的“熱島”效應(yīng)。
上能電氣也在9月展示了5MW組串式儲(chǔ)能變流升壓一體機(jī)。據(jù)了解，該產(chǎn)品采用高度集成化設(shè)計(jì)，單機(jī)具備IP66防護(hù)+C5防腐功能，可實(shí)現(xiàn)電池簇級(jí)管理、靈活配置擴(kuò)容；IP68快插端子設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)化安裝運(yùn)維工作。值得一提的是，上能電氣為美國(guó)市場(chǎng)供貨的首批22臺(tái)組串式儲(chǔ)能變流升壓一體機(jī)發(fā)貨。
在今年5月，亞派科技針對(duì)新能源配儲(chǔ)、臺(tái)區(qū)儲(chǔ)能及共享儲(chǔ)能電站等多個(gè)領(lǐng)域，推出了液冷組串式儲(chǔ)能變流升壓一體艙。這款產(chǎn)品單艙體容量可達(dá)5MW、6MW，通過(guò)靈活的模塊組串方式，可實(shí)現(xiàn)更大容量等級(jí)的擴(kuò)展。
如何解決組串式儲(chǔ)能通訊時(shí)延難題？
特變電工、庫(kù)博能源等提出，組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)可通過(guò)采用自定義光纖通信方式來(lái)解決通訊時(shí)延的難題。這種通信方式使得組串式儲(chǔ)能能夠?qū)崿F(xiàn)≤20μs的通訊時(shí)延，遠(yuǎn)低于行業(yè)通常的MS級(jí)通訊時(shí)延。這種低時(shí)延的特性使得儲(chǔ)能電站能夠?qū)崿F(xiàn)毫秒級(jí)閉環(huán)控制，從而有效提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的響應(yīng)速度和整體效率。
而對(duì)于并網(wǎng)效率難題，也有專(zhuān)家提到，組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)可通過(guò)其獨(dú)特的設(shè)計(jì)和技術(shù)，解決并網(wǎng)效率的難題。其中，特變電工新能源就提到，其組串式儲(chǔ)能方案還支持大規(guī)模并機(jī)，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的通訊能力和控制效率。
整體來(lái)看，組串式儲(chǔ)能正通過(guò)直流側(cè)獨(dú)立管理、高可用容量保障、系統(tǒng)運(yùn)行壽命延長(zhǎng)以及便捷維護(hù)等特點(diǎn)，解決并網(wǎng)效率的難題，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體性能和可靠性。
