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逆行红海,新风光高压级联储能满帆突进?

发布时间:2023-08-24 作者:北极星储能网

高压级联电化学储能系统最广为人知的一大优点是:不使用变压器接入交流电网。这一大优点引发坊间戏称,“变压器都省了,基本电费也不用缴了,省了。”

戏言可一笑而过,但是高压级联储能的优点却不能一笑而过。究竟是什么让其成为下一代大规模电化学储能系统的“标配”呢?新能源研发制造头部企业新风光近两年的表现,或能给出答案。


不容错过的安全性、经济性


如果对高压级联储能系统进行拆解分析,首先可以发现每个PCS都与一个电池簇深度集成为一个模块;其次还可以发现它特别的交流侧拓扑结构和整机绝缘耐压。

高压级联是储能系统集成技术路线中的一种,它与分布式、集中式(低压)、智能组串进行比较,优势较明显。集中式、组串式、分布式都需要变压器升压。从能量转换级数来看,集中式、分布式都需要两级能量转换;组串式需要三级能量转换。所以,只有一级能量转换的高压级联的整体效率最高。

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据测算,一个100MW/200MWh的高压级联储能电站,效率可提升5%,如果按上网电价3角、电站全生命周期25年估算,全生命周期可提高收益2000万-3000万元。

高压级联的拓扑结构有自动冗余功能,简单说就是不易造成三相失衡,设备的安全性更有保障。再加之高压级联其他的性能、指标大多优于其他三种技术路径,所以高压级联储能系统的整体安全性是相对有保障的。


领先一步破解绝缘难题


业内常说的高压级联储能方案电压等级一般是6kV、10kV和35kV。从电压技术角度看,高压级联方案比集中式(低压)储能系统的电磁环境更复杂、绝缘要求更高,这是不少业内专家对高压级联存在疑虑的重点。

新风光取得了哪些研究成果,补齐绝缘、BMS控制短板呢?

回望电力电子学近几年的发展脉络可以发现,无论集中式(低压)储能方案还是高压级联储能方案都不是从0开始的,集中式(低压)方案与市场主流、成熟的光伏逆变器技术同源。高压级联方案与市场上成熟的高压级联静止无功发生器技术同源,无论是电气环境的适应性还是自然环境的适应性,都有非常好的借鉴。简单说,就是有可供借鉴的成熟技术补齐绝缘、BMS控制短板。

据悉,新风光为了解决BMS控制问题,使用了成熟的光隔离技术,就很好地解决了问题。

其实,目前集中式(低压)储能系统中直流侧母线电压已经上升到1500V,未来同样要面对目前高压级联遇到的电磁环境复杂、绝缘要求高的技术挑战,所以未来集中式(低压)储能将会面对类似技术挑战和成本增加的问题,相关厂商过于执着传统技术路线很可能得不偿失。

新风光在高压级联方案方面已具备了6kV、10kV和35kV全电压系列的可交付能力,具有完全自主知识产权的开发能力,而且在6kV、10kV和35kV各电压等级方面有了落地的应用案例。在高压级联技术应用方面,新风光拥有全球25000+台套高压级联电力电子产品的工程应用业绩,是电化学储能行业大功率大容量高压级联技术的头部企业,在安全、效率、成本等层面具有领先一步的优势。

新风光提出的“能量路由器”,借鉴网络路由器概念和理念,以电力电子控制为核心,通过多模块组合,连接电网和用户负荷等多种端口,研发的高压极联应急储能供电系统可以为客户疏通痛点、解决难题。目前,高压级联应急储能供电系统已在国内8个煤矿得到应用。现场应用显示,高压级联应急储能供电系统可保证煤矿主扇风机和副井提升机的可靠供电,降低了矿区关键负荷停电时间,极大提高了矿区生产安全和井下人员生命安全。同时在主变正常运行时,应急储能在保证应急供电需求下利用部分容量进行峰谷套利,可进行部分投资成本回收,为使用单位带来了可观的经济收益。


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赛道冠军渗透千亿市场


目前,国内具备高压级联技术的厂商相对较少,但是高压级联储能技术与高压级联静止无功发生器技术同源,所以市场处于无垄断、价格合理的充分竞争阶段。

据行业联盟统计,新风光SVG在光伏等细分行业十年来一直保持在第一梯队,2022年出货量领先,已是业内名副其实的垂类赛道冠军。

高压级联与其他技术路线的相比,具有无变压器并网,电池单簇控制运行,一级能量变换效率高,安全性和经济性较好等特点。无论是业主单位,还是编制可行性研究报告的设计院,不可能对高压级联技术同时具有的高安全、高经济、高效率特性视而不见。所以在大储领域,一旦获得市场广泛认可,高市场渗透率是可遇见的。高压级联一定像破土的巨龙竹,迅速增长,是超50%的大概率事件,市场规模可达数千亿级别。