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儲能正成為我國雙碳目標下必不可少的一環(huán)。

6月1日，“十四五”可再生能源規(guī)劃將“高質量躍升發(fā)展”定位未來五年新能源產業(yè)的發(fā)展基調。在這場新能源裝機占比快速攀升的征途中，構建新型電力系統(tǒng)也給儲能的肩上壓上了時代的“重任”。

從2021年開始，作為新能源項目上馬的基本配置，儲能的國內市場也在逐步走向成熟，但從行業(yè)本身來看，對于新型儲能系統(tǒng)的探索還面臨著諸多的挑戰(zhàn)與困擾。這其中，成本空間與安全性仍然是行業(yè)目前的“頭等大事”。

作為光儲行業(yè)的引領者，站在儲能發(fā)展的關鍵路口，近日陽光電源隆重推出了業(yè)界首款“三電融合”的全系列液冷儲能解決方案PowerTitan、PowerStack。此次新品融合了陽光電源掌握絕對優(yōu)勢的電力電子、電化學與電網支撐技術，引領行業(yè)一體化集成技術發(fā)展方向。

區(qū)別于簡單疊加的傳統(tǒng)儲能集成方式，陽光電源全系列液冷儲能解決方案通過產品一體化設計、控制一體化邏輯，實現軟硬件高度兼容、各環(huán)節(jié)數據互通，保障儲能系統(tǒng)從電池、PCS到EMS等各環(huán)節(jié)協(xié)同運行，打造出專業(yè)的儲能系統(tǒng)集成，真正做到“三電融合”，推動清潔能源產業(yè)向數字化、智能化轉型。


協(xié)同高效、技術先行

新能源配置儲能給行業(yè)帶來了更大的發(fā)展空間，但儲能系統(tǒng)結構復雜，提升系統(tǒng)效率和安全性仍是行業(yè)亟待攻克的重要課題。行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)即是陽光電源儲能產品升級的初衷。陽光電源儲能新品通過新型溫控、電池管理等多項技術創(chuàng)新，充分發(fā)揮電芯級、電池簇、系統(tǒng)級優(yōu)勢，讓各環(huán)節(jié)運行數據互通，達到提壽命、增效率、降損耗的目的。


首先，此次儲能新品的最大亮點之一是將儲能系統(tǒng)的溫控方式從傳統(tǒng)的風冷升級為液冷。陽光電源高級副總裁兼光儲集團總裁顧亦磊博士在接受采訪時表示，隨著儲能系統(tǒng)單體規(guī)模的越做越大，傳統(tǒng)風冷已經不能滿足儲能系統(tǒng)的散熱需求，液冷不僅可以實現更高效率的溫度控制，還能夠使所有電芯的溫差小于2.5℃，電池壽命延長2年，100MWh的項目全生命周期可以多放電5300萬度。


其次，眾所周知，一套儲能系統(tǒng)中涉及電芯的數量高達上千個，“木桶效應”意味著在整套儲能系統(tǒng)中，最差的電芯決定了整個系統(tǒng)的充放電效率。在陽光電源液冷儲能系統(tǒng)中，采用了簇級管理的方案，通過毫秒級的智能調節(jié)每一簇的充放電進而解決了木桶效應，這意味著100MWh電站全生命周期可以多放2500萬度電。

不僅如此，在簇級管理的方案下，儲能系統(tǒng)還實現了新舊電池直接混用，在項目擴容時無需增補PCS，可以節(jié)約90%的交付時間。一座百MW儲能電站生命周期內增補過程中，僅硬件可以投資成本節(jié)約600萬元。

第三，陽光電源液冷儲能系統(tǒng)還在系統(tǒng)RTE效率、能耗以及占地面積進一步實現了增效的實踐。作為專業(yè)的儲能系統(tǒng)集成商，陽光電源將系統(tǒng)集成的優(yōu)勢發(fā)揮到淋漓盡致，通過EMS、PCS、簇級管理器的協(xié)同控制管理，采用MEPT的能效優(yōu)化算法，在保證滿足調度的基礎上，可以使系統(tǒng)RTE效率提升3%。

此外，液冷儲能系統(tǒng)還采用了單面開門的設計，不僅可以提高運維便捷性，也進一步提高了能量密度，在儲能系統(tǒng)單體規(guī)模不斷提高的情況下，進一步減少占地面積25%以上；在綜合優(yōu)勢的基礎上，通過4D傳感技術，降低儲能系統(tǒng)輔電耗能40%以上。

專注行業(yè)痛點，安全先行

在持續(xù)通過技術升級提效降耗之外，陽光電源液冷儲能系統(tǒng)也在安全性上做到了面面俱到。

事實上，此前國內外發(fā)生的儲能系統(tǒng)事故案例中，除了電芯之外，更多的原因被歸結為設計的不嚴謹及不專業(yè)的系統(tǒng)集成。與光伏電站系統(tǒng)不同的是，儲能系統(tǒng)結構復雜，涵蓋電力電子、電化學、電網支撐等多技術領域。所以，儲能的安全問題實際上是一個系統(tǒng)性的問題，其中既有電池及BMS（電池管理系統(tǒng)）相關的技術或者運行因素，同時也涉及到儲能電站的系統(tǒng)設計、集成及后期運營管理等方面。

據透露，陽光電源儲能系統(tǒng)采用的電芯均采購自一線企業(yè)，作為系統(tǒng)集成商，陽光電源還在PCS、電池、EMS、材料、儲能系統(tǒng)集成等配套了專業(yè)的高水平人才，從源頭對儲能安全的各個環(huán)節(jié)進行把控。

除此之外，在此次發(fā)布的液冷儲能系統(tǒng)上，陽光電源利用其在電力電子電氣領域多年的積累，進行了安全方案的進一步升級，從設計管控等各個層面提高安全性的保障。一方面，通過智能簇間在線診斷實現提前預警，這是提高儲能安全系數的基礎一步。如果系統(tǒng)出于某些原因出現了異常，那么及時的識別與切斷異常環(huán)節(jié)考驗的則是儲能系統(tǒng)在系統(tǒng)設計與管控上的專業(yè)與能力。

在這一層面，陽光電源通過首創(chuàng)的拉弧AI離群檢測算法，可以智能識別電氣連接異常，毫秒級100%識別拉弧。此外，通過電力電子+電氣組合的雙電分斷方式，可以實現微秒級可靠分斷，進而提升了系統(tǒng)保護的速度與精度。

“儲能系統(tǒng)的安全性是相對的”，顧亦磊認為，安全性需要通過設計來保障，比如在液冷系統(tǒng)中，將電池倉與電氣設備分離的設計，即使發(fā)生漏液等問題，通過這樣的設計可以讓漏液流到預先設計的位置，也不會導致整個系統(tǒng)的短路。


實際上，對于儲能電站來說，消防系統(tǒng)是最后一道安全屏障。隔艙設計加上艙壁具備超過一小時的耐火能力，可有效隔絕隱患，避免火災蔓延，降低損失；同時，結合精準探測、排風防爆、主動滅火等功能，打造出高于全球NFPA15、NFPA855、NFPA68、NFPA69等權威標準的消防系統(tǒng)。

面對構建新型電力系統(tǒng)的目標，除了針對成本與安全兩方面的設計創(chuàng)新，陽光電源亦始終立足儲能系統(tǒng)的本質與初衷，在支撐電網方面下足了功夫。此次新品融合了暫態(tài)過電壓抑制、阻抗動態(tài)重塑等多項技術，可以實現SCR＜1.018的極弱電網支撐能力，保障多種惡劣電網條件下穩(wěn)定運行不脫網；VSG控制技術也已經實現了工程技術應用，此前在美國印第安納州的儲能項目中，陽光電源儲能系統(tǒng)已經成功實現2臺110MW燃氣輪機的黑啟動，逐步恢復系統(tǒng)運行和有序供電，極大地減少電網停電的損失和影響。

關于未來的儲能發(fā)展趨勢，顧亦磊告訴光伏們，從整個系統(tǒng)的成本來看，電芯受供需影響一直高居不下，但在PCS與系統(tǒng)集成層面仍有成本下降的空間，技術的探索也在不斷的進步。作為專業(yè)的儲能系統(tǒng)集成商，未來仍將持續(xù)探索引領儲能行業(yè)的發(fā)展。

據介紹，目前陽光電源全系列液冷儲能解決方案已經出貨2GW，今年預計將實現出貨12GWh.儲能市場正在快速壯大，儲能行業(yè)的技術探索仍然任重道遠。雙碳與新型電力系統(tǒng)目標的實現，離不開行業(yè)持續(xù)的技術進步與升級，而陽光電源正是跨界新能源與儲能的最佳實踐者。

原標題：“元年”啟動一周年，儲能系統(tǒng)提效降耗的新方向來了！