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“大储+户储”策动海内外PCS“高进”

作者:中国储能网新闻中心 来源:高工锂电 发布时间:2023-04-07 浏览:

中国储能网讯:PCS作为储能系统与电网中间实现电能双向流动的关键核心部件,占储能系统成本约15%-20%,被认为是继电芯之后最有潜力的储能细分市场。

从竞争格局看,入局企业主要包括光伏逆变器企业、储能系统集成商以及专门聚焦PCS研发的新兴企业。从技术路线来看,目前主要分为集中式、组串式、集散式等,对应不同场景下的储能应用。

高工产业研究院(GGII)数据显示,2022年国内PCS增幅达248%,这主要得益于海外户储市场的爆发以及国内大型储能市场的带动。

2023,PCS依旧保持着“猛进”的态势。

一季度刚过,大储PCS就有阳光电源获得英国825MWh PowerTitan(BMS、PCS、EMS一体化设计)储能系统订单;小储PCS方面,聚焦光伏、户储PCS的艾罗能源宣布登录科创板IPO、德业股份宣布定增35.5亿元用于25.5GW组串式储能逆变器生产等消息发出。

PCS招投标及采购需求方面,中核集团新华水电发布包含PCS在内的1.2GW/3.2GWh储能系统招标公告、比亚迪发布PCS储能变流器设备供应商招募公告,产品涉及300kW、3450kW、3.5MW不同规格、龙源电力发布600MW PCS采购需求、平高集团公布311MV PCS设备采购计划。

总的来看,PCS项目投产、国外PCS订单释放、国内PCS招投标稳进等,都将助力PCS迈向新的增长。

集中式、组串式PCS市场互补

现阶段,储能系统主要分为集中式PCS、组串式PCS,其中集中式PCS市场占比较大,主要用于大型储能市场,组串式PCS主要应用于中小型储能市场。

集中式PCS的优势在于结构简单、前期投资成本较低、后续安装、运维成本便宜,对运维人员专业要求不高,可与其他模块集成在大型储能集装箱内。

然而,集中式PCS也存在一定弊端。一方面,多簇电池并联会引起电池簇之间的环流现场,造成“木桶效应”,使部分电池并没有充分利用起来,造成浪费;另一方面,集中式PCS下单个电芯发生短路,热失控将快速蔓延,诱发安全事故。

在此情况下,相关观点认为,大功率组串式PCS有望切入大储市场,与集中式PCS形成市场互补。

大功率组串式PCS也被称为“大组串PCS”,其电池簇规模更小、集成度更高、模块化更强,可实现电池簇级管理,提高全寿命周期放电容量;安全方面,电池一簇一管理,独立控制可实现分散式散热,有效抑制热失控蔓延,减小整体损失。

不仅如此,大组串PCS的模块化设计可轻松实现模块叠加、扩容,并形成“积木式”系统,既可单台使用又可并联使用,同时支持超宽直流电压范围,最大兼容150~800/500~1500V,可匹配钠离子、磷酸铁锂等不同类型电池,适配50-320 Ah以及更大容量电池。

因此,大组串式PCS被认为是未来较有竞争力的产品,但因其成本较高,短中期内,PCS产品方案将随着项目个性化需求,搭配合适的集成设计方案,在目前的储能发展形势下,组串式与集中式PCS可实现互为补充,中短期内仍将持续共存。

1500V PCS加速渗透大储市场

从行业内看,将储能系统直流侧电压升高主要可降低能量损耗及线路成本,提高系统的输电效率,现行储能系统直流侧电压主要分为1000V、1500V,可广泛应用于发电侧、电网侧等电力储能以及大型工商业储能。

值得一提的是,储能系统升级至1500V后,使能量密度、功率密度同步提高了35%以上,系统成本降低了5%以上。

目前,已有阳光能源、上能电气、华为数字能源、宁德时代、科陆电子、南瑞继保、双一力储能、科华恒盛、锦浪科技、新风光、晶科能源、盛弘股份等企业相继发布1500V相关储能产品抢占市场,这种趋势正逐年加速。

具体来看,包括阳光电源SG350HX1500VPCS、新风光高压级联储能系统、晶科能源SunGiga1500V组串式模块化PCS、盛弘股份高压储能变流器和逆变升压一体舱、华为数字能源1500V智能组串式储能产品、比亚迪Cube系列等。

不仅如此,高工储能注意到,国产品牌已在海外1500V储能市场得到成熟应用,包括光伏(储能)PCS厂商、储能系统集成商等,代表企业有阳光电源、华为数字能源、盛弘股份、固德威等,这些品牌凭借在海外布局的渠道与系统集成方面积累切入当地市场。

从相关案例来看,阳光电源参与的海外储能电站,已有80%采用1500V高压技术,在加拿大、以色列、西班牙、英国等国成功斩获订单。

华为数字能源2021年签下沙特1.3GWh储能系统项目,并在今年3月签下2GWh土耳其储能系统项目,对外输出的是1500V智能组串式储能系统产品。

盛弘股份模块化储能系统先后获得ETL、TÜV、CE、SAA、UL等国际权威认证机构的认证与测试,兼具多个国家和地区的最新安规并网认证。

小功率PCS切入户储市场

高工产业研究院(GGII)数据显示,2022年我国户储电池出货量达25GWh,同比增长300%,成为储能市场增长最大的板块,其中的增量主要集中在欧美等海外市场。

欧洲方面,俄乌战争、能源危机催化高昂电价,家庭用户纷纷投入“光伏+储能”自发自用式发电,以减少家庭用电支出;美国方面,由于其电力系统较为薄弱,停电事件经常发生,加之幅员辽阔,电网维护成本极大,户储市场较大。

对此,高工储能认为欧美户储市场爆发带动海外户储PCS增长。

固德威2022年年报提到,分布式储能在欧洲市场呈现爆发式增长,其储能变流器销量较上一年度有较大幅度的增长;锦浪科技也表示,其组串式并网逆变器及储能逆变器的市场需求快速增长,内外销需求旺盛。

从产品来看,PCS针对家用户储、工商业储能、储能电站等不同使用场景,可分为小功率(≤30kW)、中功率(<250kW)、大功率(>250kW)、超大功率(≥10MW)PCS。

因此,户储PCS主要为30kW以下的小功率产品。具体来看,包括阳光电源户用式逆变器、固德威15-30kW三相高压储能逆变器ET系列、古瑞瓦特30kW逆变器、德业股份户储逆变器、锦浪科技单相、三相组串式逆变器等。

总的来看,PCS作为储能产业独立赛道,在大储、小储市场都形成了具体的产品矩阵。产品与市场共振,面向2023,国内电力储能将依旧保持高进步伐、工商业储能蓄势已发、海外户储也将真正起量,综合预测,全球储能装机量将逼近200GWh,也将持续带动PCS新一轮增长。

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