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直击储能大会独家观察|储能拓扑方式正悄然发生变化

作者:禾木 来源:中国化学与物理电源行业协会储能应用分会产业政策研究中心 发布时间:2022-09-28 浏览:

中国储能网讯:当前,新型储能盈利机制仍不清晰、成本疏导手段缺乏,特别是新能源侧和电网侧储能,储能市场的火热很大程度上仍依赖于政策的推动,而非市场的促进作用。


在此背景下,储能建设单位更为关心储能的初始投资成本,特别是电池碳酸锂等原材料价格高企,同时电池成本是储能系统设备最主要成本,约占储能系统设备成本的60%左右。在无法获取合理收益的情况下,采取低价中标降低初始投资成本成为建设单位的必然选择,对于储能设备的全寿命周期性能和安全则退居其次。

不可否认的是,降低储能设备的初始投资成本是实现新型储能从商业化走向规模化发展的必要条件,众多储能厂家也推出大容量电芯、1500V直流系统、非步入式舱体等技术降低了初始投资成本,但行业也存在采用低质劣质元器件、降低配置等手段从而在招投标中获得中标优势,对储能电站的高效、安全运行带来很大隐患。长此以往,劣币驱除良币,对行业的健康长久发展带来很大的影响。

国家层面也在推动电力市场体系的建设,明确不同应用场景中储能的市场主体地位和服务方式,未来储能行业的发展必将关注于储能全寿命周期的成本和性能。

通过观察本次储能大会发现,行业对设备全寿命周期的性能开始关切,从而降低全寿命周期成本,实现系统的安全高效运行,例如采用液冷设备、增强消防配置、云边结合的智检平台开展诊断分析。

差异化的储能拓扑方式也是解决簇间环流,提升储能全寿命性能从而降低全寿命周期成本的重要手段。

以行业最主流的1500V集中式储能单元为例,充放电时间2小时,采用1725kW的储能变流器,配置储能电池能量3.5MWh,采用280Ah电芯时,单个储能单元由4000余只电芯串并联组成,集中式储能系统中电池的簇内一致性和簇间环流是影响储能性能和安全可靠高效运行的关键因素,特别是集中式储能技术路线的簇间环流。

由于直接并联电池簇的内阻、电压等指标的差异,电池簇的环流影响储能系统的可充放电能量,增加损耗甚至过充过放造成安全风险。

短板效应是影响磷酸铁锂电池为主的储能系统性能的主要因素,针对传统集中式储能系统的痛点问题,采用新的拓扑方式是解决簇间环流的主要手段之一。在本次储能大会上,诸多厂家带来了差异化的储能产品,例如智光电气、新风光等厂家的高压级联型拓扑;奇点能源、华为等厂家的分散式PCS拓扑;科华等厂家通过在集中式储能系统电池簇出口增加DC/DC变流器,上述技术路线储能电池普遍采用“只串不并”的拓扑结构,有效解决簇间的环流问题。

高压级联型储能源于中压变频器、SVG等技术,其拓扑结构储能单元的每一相由N个链节级联而成,三相采用星形或角形接线。每一个链节主要由一个电池簇和H桥功率子模块组成,每相级联后可经6~35kV电压等级直接并网。

分散式PCS额定容量200kW左右,单个PCS接一个电池簇,多台PCS交流侧汇集后并联接入一台就地变压器,经就地变压器升压后并网。

常规集中式储能系统电池簇直接并联,通过在电池簇出口增加DC/DC变换器将电池簇进行隔离,DC/DC变换器汇集后接入集中式PCS直流侧,2~4台PCS并联接入一台就地变压器,经变压器升压后并网。

通过差异化的拓扑方式提升储能的全寿命周期性能是行业健康发展的积极动向,尽管储能市场是风口,市场发展很快,但储能是一个需要“耐心和潜心”的行业,也是一个门槛很低但做好很难的行业,是考虑初始投资的节费还是十余年“漫长”的生命周期,关键因素还是储能是否真正在电力市场中展现自身的价值。

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关键字:储能系统

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