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隨著國家雙碳戰(zhàn)略的實施，儲能技術(shù)作為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要支撐得以迅速發(fā)展。隨著市場需求的持續(xù)增長，儲能集成技術(shù)路線在細(xì)分場景上的應(yīng)用也在不斷深化，其中集中式、組串式、集散式和高壓級聯(lián)四種技術(shù)路線，各自展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢與適用場景，對于促進(jìn)可再生能源的高效利用及確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

集中式儲能：大規(guī)模調(diào)度的堅實后盾

集中式儲能通常單臺設(shè)備容量大、體積大，采用集裝箱式裝配方式。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為Pack電池串聯(lián)組成電池簇，多個電池簇在直流側(cè)并聯(lián)，匯入一個儲能變流器轉(zhuǎn)換成交流電，再經(jīng)由變壓器升壓后接入電網(wǎng)。集中式儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，容量大，控制邏輯簡單，效率高等特點，易于實現(xiàn)大規(guī)模能源的集中調(diào)配和優(yōu)化，在電網(wǎng)側(cè)儲能和大型可再生能源電站中扮演著重要角色。


在大規(guī)模應(yīng)用中，集中式儲能能夠平衡電網(wǎng)的供需，提高電能質(zhì)量和穩(wěn)定性。此外，集中式儲能通過大規(guī)模采購和集中管理，降低了設(shè)備成本和運(yùn)維成本，展現(xiàn)出顯著的經(jīng)濟(jì)效益。然而，集中式儲能也面臨一些挑戰(zhàn)。例如，長期運(yùn)行中電池簇間內(nèi)阻差異可能導(dǎo)致環(huán)流問題，影響系統(tǒng)效率和安全性。同時，單體容量較大的特點也意味著一旦發(fā)生故障，可能影響范圍較廣，對運(yùn)維提出了更高要求。

組串式儲能：靈活高效的分布式解決方案

與集中式儲能不同，組串式儲能技術(shù)采用模塊化設(shè)計，每個儲能單元都具備獨立控制和管理功能。這種分散式架構(gòu)賦予了組串式儲能高度的靈活性和可擴(kuò)展性，適用于工商業(yè)用戶側(cè)、零碳園區(qū)、新能源配儲、臺區(qū)儲能等應(yīng)用場景。


在實際項目應(yīng)用中，組串式儲能能夠根據(jù)不同的能源產(chǎn)生和消耗模式進(jìn)行精準(zhǔn)配置，提高整個系統(tǒng)的效率和可靠性。另外，組串式儲能系統(tǒng)采取一簇一管理的方式，系統(tǒng)發(fā)生故障時，可以快速精準(zhǔn)定位到單簇，降低了系統(tǒng)停機(jī)的風(fēng)險；每個電池簇單獨控制充放電和熱管理，避免環(huán)流影響，均溫性好，電池壽命長，系統(tǒng)運(yùn)行較為穩(wěn)定。

組串式儲能系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，具有方便運(yùn)輸、安裝快捷，擴(kuò)容靈活等優(yōu)點，大大降低了運(yùn)維成本和難度，對于復(fù)雜的地形和分散的能源布局具有良好的適應(yīng)性，在安全性和可靠性方面表現(xiàn)出色。但相比集中式，組串式系統(tǒng)采用了更多的優(yōu)化器和監(jiān)控設(shè)備，系統(tǒng)集成和調(diào)試更為復(fù)雜，總體成本更高。

集散式儲能：直流隔離+集中逆變

集散式儲能是一種將多個電池簇并聯(lián)運(yùn)行的方式，每個電池簇經(jīng)過直流變壓器（DC/DC）變成一致的電壓以后在直流側(cè)進(jìn)行并聯(lián)，直流電匯流后通過PCS儲能變流器轉(zhuǎn)換成交流，不同于集中式的是集散式在每個電池簇使用了DC/DC。



集散式儲能系統(tǒng)中通過增加 DC/DC直流隔離，避免直流并聯(lián)產(chǎn)生的直流拉弧、環(huán)流、容量損失，大大提高了系統(tǒng)的安全性，從而提升系統(tǒng)效率。缺點是系統(tǒng)需要經(jīng)過兩級逆變，能量損耗有所增加。此外，由于該技術(shù)路線需要進(jìn)行并聯(lián)和聯(lián)通調(diào)節(jié)，安裝調(diào)試相對復(fù)雜，對于電站管理運(yùn)維的要求較高。

高壓級聯(lián)式儲能：無并聯(lián)結(jié)構(gòu)，無需升變

高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng)包含多個儲能單元，每個儲能單元由H橋和獨立小電池堆組成，每相由多個儲能單元串聯(lián)至一定的電壓直接接入交流電網(wǎng)。優(yōu)點是無需升壓變壓器，減小系統(tǒng)損耗，減少占地面積，無電池簇間并聯(lián)，消除簇間環(huán)流問題。


高壓級聯(lián)方案作為一種新的技術(shù)路線，有待運(yùn)行驗證。項目規(guī)模在5MW以上才有經(jīng)濟(jì)性，只能輸出6kV/10kV/35kV電壓等級，電磁環(huán)境復(fù)雜，對BMS控制要求更高。此外，高壓級聯(lián)技術(shù)路線直流側(cè)和交流側(cè)放在同一位置，運(yùn)行維護(hù)的難度加大，存在一定的安全風(fēng)險。

結(jié)語

當(dāng)前，組串式儲能已在戶儲和工商業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用，而集中式儲能則在大儲領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。然而，隨著市場需求的不斷變化，集散式系統(tǒng)和高壓級聯(lián)系統(tǒng)也開始逐漸滲透到大儲領(lǐng)域。技術(shù)路線的選擇需要綜合考量經(jīng)濟(jì)性、安全、穩(wěn)定、運(yùn)行效率等多個指標(biāo)，針對特定應(yīng)用場景，選擇適合的儲能系統(tǒng)集成技術(shù)路線至關(guān)重要。

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原標(biāo)題：集中式/組串式/集散式/高壓級聯(lián)，深度盤點儲能集成技術(shù)路線