构网型储能兴起,驱动PCS企业技术变革

新能源采编储能 2024-12-03 17:30:05 430阅读 举报

  网讯:随着可再生能源发电比例的迅速攀升,电网对储能系统的需求日益增加。构网型储能技术以其独特的主动支撑特性,在应对大规模可再生能源接入带来的挑战中发挥了关键作用。

  近年来国内高度重视构网型储能技术的发展,并出台了一系列支持政策。包括国家能源局在2024年4月2日发布的《关于促进新型储能并网和调度运用的通知》、6月7日发布的《关于做好新能源消纳工作保障新能源高质量发展的通知》以及新疆、西藏、福建等省份发布的地方性政策。

  在从上至下的一系列政策推动下,中国构网型储能项目的发展取得了显著成效。据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计,2024年1月至9月,国内构网型储能项目累计实现招标总量2.525GW/5.516GWh。

  而在探索与构建智能高效构网型储能系统的新征途中,储能变流器(PCS)这一关键部件正逐渐升级成为不容忽视的核心要素。

  随着技术的不断进步和能源转型的深入,PCS不仅承担着电能转换与管理的重任,更在促进储能系统与电网的深度融合、提升系统整体性能与灵活性方面展现出无可替代的价值。

  在这样的市场大背景下,PCS企业间的技术角逐也随之悄然拉开帷幕。为了在这场技术竞赛中脱颖而出,各企业纷纷加大研发投入,致力于多维提升PCS的性能、效率和可靠性,以满足构网型储能系统对于更智能、更灵活的电能转换与管理的需求。

以电力电子技术积累,夯实新能源领域创新基础

  成立于2021年的厦门科华数能科技有限公司是科华数据股份有限公司的全资子公司。科华数据成立于1988年,专注于电力电子核心技术,将数字科技与创新融合,为全球100多个国家和地区的客户提供数据中心、智慧电能、清洁能源等综合解决方案。

  作为高新技术企业,科华数能的新能源业务一直以储能为核心,主要产品涵盖了3kW-9MW的光伏逆变器、3kW-6.9MW的储能变流器、1500V S³液冷储能系统、EMS智慧管理平台等多个主流大类。

  优质的产品系列离不开强大的技术团队支撑。科华数能的核心技术团队由一批具有深厚电力电子技术背景的专家组成。他们不仅具备扎实的理论基础、拥有丰富的实践经验,还在各种复杂的技术挑战中取得了多项专利。

科华数能S³-EStation 2.0,智慧液冷储能系统引领技术革新

  而在技术领域持续的成功经验也助力科华数能在引领行业的技术创新中占据了优势点位。

  特别是在液冷技术方面,科华数能推出的全新一代S³-EStation 2.0 5MW/10MWh智慧液冷储能系统,包含了2.5MW液冷储能变流器、5MW变流升压一体机、5MWh液冷储能电池系统3款全新储能解决方案,具有100+项技术专利支撑。

  其中,2.5MW储能变流器与5MWh液冷储能电池系统均采用液冷散热设计。据了解,该款液冷储能电池系统是基于公司畅销机型S³ 3.44MWh 液冷储能电池系统的全新升级,相较上一代产品,系统辅助功耗平均降低20%,能量密度提升45.35%,结合智能温控算法有效减少簇间电池温升差异,实现整舱温差小于3℃,pack内温差更是小于2℃,极大提高了系统的可靠性和稳定性。

  据科华数能技术中心总经理曾春保分享:“我们开创性地在液冷储能系统中配置簇级控制器,实现电池簇单元主动均衡、智能投切和毫秒级告警响应。目前已经取得全生命周期充放电容量提升6%以上,系统年可利用率>99%的良好表现,可以帮助企业进一步的提升效益。”

创新型构网型储能系统,重塑大电网同步发电机主导地位

  对于构网型储能的发展前景,科华数能也寄予了厚望。在2024年8月召开的碳中和能源高峰论坛暨第四届中国国际新型储能技术及工程应用大会上科华数能高级储能专家林金水就表示,传统跟网型储能技术的弊端在于必须依赖于电网提供的稳定电压和频率才能稳定运行,而构网型储能技术可以“主动”参与电网调节,不仅能高效充放电进行灵活的削峰填谷,还能起到电网“主动型调节器”作用。

  这意味着,构网型储能技术不仅打破了传统电网的界限,更是将储能系统深度融入其中,形成了灵活高效、安全可靠的能源供应与调节机制,将在新型电力系统中发挥更大作用,储能新质生产力动能将得到进一步释放。

  沿着这一判断路径,科华数能的技术团队果断布局并研发了具备“全液冷散热+全站顶出风+全域构网性”的创新型构网型储能系统,专注于为电力系统提供阻尼和惯性,改善系统频率稳定性,提高系统强度,让大电网回归到同步发电机占主导的形态。

  据悉,该构网型储能采用虚拟同步发电机技术,通过复制同步电机的行为和性能来加强电网,起到快速调频调压、增加惯量和短路容量、抑制宽频震荡等作用,可在并网和离网模式运行。

  该系统还可以提供故障穿越、黑启动及有功、无功稳定功能,实现3倍“10s短时过载”能力,助力储能安全和高效全面发展。

  值得一提的是,科华数能还是最早从事构网型储能研发设计和开展实践的企业之一。据工作人员介绍,早在2018年公司就开始布局研究储能系统的虚拟同步发电机控制策略,并在同年实现了储能变流器电压源模式并网,之后科华数能在国内外多个标志性项目中成功应用构网型储能领域经验成果并收获了客户的一致好评。

  2024年11月7日,采用科华数能构网型系统集成解决方案的全球单体最大构网型独立储能项目——新疆克州300MW/1200MWh构网型独立储能项目全容量并网送电成功。据介绍该项目是迄今为止全球磷酸铁锂电池储能路线中容量最大的构网型项目。

  科华数能凭借过硬的技术优势和项目管理经验成功成为系统集成解决方案提供商,公司团队克服多重挑战,顺利完成设备调试、系统调试、各类安全检查、送电操作等任务,顺利实现送电一次成功。

  据公司技术人员介绍,设备、场站、电网是构网型储能系统实现发展突破的关键要点。首先,构网型储能设备的安全稳定与技术的先进性是基础。此外技术团队需要进一步优化场站的整体设计,提升其运维的简便性和易操作性,同时增强设备对复杂环境的适应能力以及电网的兼容性,力求降低储能系统的全生命周期成本(LCOS)。

  而科华数能在此领域已经取得了显著进展。据介绍科华数能不仅成功地在强电网、弱电网等多种场景下完成了构网型储能系统的匹配验证,还在现场测试中高标准地通过了各项指标。这一成就使科华数能成为业界首家完成中国电科院构网全功能及技术指标验证的企业。

行业首创顶部出风散热方案,破解储能场站热岛难题

  近年来伴随着储能场站规模的不断扩大和整体布局的密集集中,大规模能量转换过程所产生的热量无法得到及时疏导,便会在场站周围形成热岛,威胁设备效率、电网稳定以及整体的环境安全。

  针对这一限制行业发展的技术性难点科华数能率先推出了顶部出风散热解决方案。通过顶出风设计的独特结构,实现了热量的高效导出,整站环境温度可降低8℃,液冷机组功耗降低25%。这不仅降低了运行成本,还提升了储能系统的整体效率。

  同时,顶部出风设计可实现PCS进风口温度降低11.7℃,电气设备使用寿命提升50%,确保设备在高温环境下的稳定运行,进一步提升了系统的可靠性。

科华数能全球布局加速,生产基地与服务网点遍地开花

  “凭借卓越的性能与出色的市场表现,一路走来科华数能赢得了市场与客户的一致好评。这份认可不仅是对公司在储能领域既有成就的肯定,更为科华储能未来的发展铺设了坚实的基石。”科华数能表示。

  面对储能市场的广阔前景与无限可能,科华数能承载着更高的期望与使命开始奔向更加辽远的星辰大海。目前,科华数能已在全球范围内建立了多个生产基地和服务网点,包括在马来西亚的生产智造基地,以及法国、印度尼西亚、越南、巴西、澳大利亚等30多个海外授权服务网点。

  相关储能产品已广泛应用于全球100多个国家和地区,包括参与建设了巴西最大的电池储能项目(33.5MW/67MWh大型储能电站)、保加利亚最大的电池储能项目(25MW/55MWh大型储能电站)等多个海外大型储能项目。

  针对国产技术与本地市场可能存在的“水土不服”,科华数能的选择是“扎根当地”贴近市场。首先是通过设立生产基地,提升对当地市场的响应速度和服务质量。其次是积极与当地合作伙伴建立战略合作关系,共同推动新能源产业的发展。

  对于售后,科华数能也用尽“巧思”,在全球范围内建立了完善的售后服务网络,确保能够为客户提供及时、专业的技术支持与售后服务,在此基础之上夯实同客户的长期合作关系,以提供持续的技术支持和培训等方式,主动帮助客户提升运维能力及运营效率。

写在结尾

  在储能行业这片充满无限可能与挑战的蓝海中,科华数能凭借其卓越的技术实力与敏锐的市场洞察力,犹如一艘破浪前行的巨轮,引领着行业的国际化发展潮流。

  可以看到科华数能始终致力于储能技术的研发与创新,不断突破技术瓶颈,提升产品性能,同时还展现出了敏锐的市场洞察力,紧跟全球能源转型和可持续发展的趋势,精准把握市场需求,通过深化全球化布局,积极参与国际交流与合作。

  面对全球储能市场的蓬勃发展和对高效、可靠光储解决方案的迫切需求,做好前期技术储备和整体发展布局的科华数能正以前所未有的速度和决心全速前进。

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作者:新能源采编
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分类:储能
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