中国储能网讯：4月24-26日，由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会主办的第九届中国国际储能大会在浙江省杭州市洲际酒店召开。在4月25日上午的“储能电站与技术应用（二）专场”，西安新艾电气技术有限公司总经理倪同在会上分享了主题报告《组串集中式代表未来》，以下为演讲实录：

倪同：尊敬的各位专家，大家上午好！我是来自西安新艾电气的倪同。我今天给大家汇报的主题是“组串集中式代表未来”。未来是什么，曾有一次著名的对话。在一次记者招待会上，有人问亚马逊的创始人贝索斯先生：“亚马逊总是能够在关键的时候卡位，总是能够做出对未来准确的判断，那么请问未来十年这个世界将会发生什么变化？”贝索斯说，其实我也不知道未来会发生什么，我只知道未来什么不会变。人们未来对于专业、高效、快捷的服务的需求不会变，对于便宜又好的东西的需求不会变。同样的，对于储能的未来，我相信在座各位同仁们都站在各自公司、各自的分工上在思考未来究竟是什么。做集成的在思考未来的集成是什么；做BMS的在思考未来的BMS是什么；做PCS的在思考PCS的未来是什么？做EMS的在思考储能的未来是什么？做电池的在思考储能的未来是是什么？借用贝索斯的思维，抓住不变量，储能的未来对于安全性、可靠性、经济性、易维护性的需求是不会变的。这是我们对于储能未来的一个判断。

新艾电气作为储能PCS核心设备的一个研发型的企业。我们也在储能的未来特别是储能变流器的未来方向上做出了一些努力，也取得了一些成果。今天给大家汇报一下。首先，组串集中式，这个名字好像既熟悉又陌生。熟悉的是在光伏领域里面有组串式的概念也有集中式的概念，那为什么这里出现了一个组串集中式呢？我们来看一下它的定义。关于组串集中式，它是一种基于一种高精度、高动态响应、低环流的多机并联技术、模块化解决方案。同时对电网友好又对电池友好同时还能够覆盖多种应用场景的储能解决方案。简单地来讲，这个储能PCS系统是一个多端口系统，一头连接电网，一头连接电池，如果在微电网里面还会连接负载。连接电网的时候要做一次调频、二次调频。连接电池的时候，要对电池友好，应用在不同场景的时候，要能够对不同的应用场景的良好的兼容性和适应性。为了实现上述的几个友好，新艾电气在传统的并机，多机并联技术上，历经2年多研发和多个落地案例，正式发布基于一种先进的并机技术而呈现出来的一种组串集中式的储能变流器产品系列。上一幅图是一个集中式大机的样子，这幅图是多个支路精细管理的内部结构。好像跟模块化并联区别不大，但事实上是有本质区别的。以下详细阐述

从昨天到今天，多位专家演讲里面都先后提到了锂电池的不一致性。如何精细管控每一个单元，包括有的合作伙伴在追求如何精确管理到每一颗电芯，这是影响到整个系统效率的关键点。这张图是一个知名的磷酸铁锂厂家的梯次数据。这个数据是经历了三年到四年的，DCR和SOC的实际数据。我们可以看到在这个数据里，围绕着正态分布中心点展开来看，SOC大约偏差了正负20%，DCR大约偏差了接近20%-25%左右。可以看到，即便是新的电池，在经历几年以后依然面临内阻和容量的分化问题。锂电池大体上来讲，分为SOC的不一致性，DCR的不一致性，同时还有放电平台的不一致性还有自放电率的不一致性。我们在储能行业里面，做BMS，解决串联均衡的问题，并联均衡问题怎么解决？我们都有一个常识叫木桶效应。电池组系统容量大，木桶效应越明显。最理想的状态，抛开实际状态不谈，就是电网跟电芯直接进行能量交换，但是由于电流大小限制了效率的发挥，还有经济性方面的考虑，电池组的颗粒度一般意义上来讲在一两百度电的颗粒度下是有经济性。

刚才提到了电池组成组的一些问题。很显然在集中式的大机里面，我们要通过更加苛刻的成组的配置，更加苛刻的BMS控制管理来保持电池组一致性。经历几年之后仍然无法确立电池组的容量内阻分化情况。换来另外一个问题，新艾电气在过去的三年到四年时间里面，一直在进行组串式的精细管控的市场教育工作。到今天越来越多的同仁们包括友商们都认同这个理论，并且用实际行动支持了这种技术状态的发展。

但是简单的用组串式的方式多个并联，对电网不是太友好。我们都知道假设在座的每一个朋友都要跟我讲一句话，但是大家不同步，各讲各的，在我听来就是一片噪音。同样的比喻用在电网上，在同一个接入点上如果有多台接入，设计复杂度非常高，它的谐振、环流都是它进入大规模电网的障碍。

同样，有没有一种方法可以解决这些问题呢？新艾电气在几年前就开始研发了大规模多机并联的技术，到今天也已经落地了不少项目。我们实际落地的项目里面，并网、离网、以及无缝切换36台单机，20ms系统响应，模块能做到0.5%的均流设计。均流设计既包括均流设计和不均流设计。同时，整个系统对电网呈现单机特性，完全规避了大家对于多机并联引起的环流问题，我们可以认为对电网来说这就是一台单机。

下面让我们来看几个典型的储能变流器的对比，左上角是一个单机的示意图，直流侧是都联在一起的。电网非常喜欢这种机器，因为形态简单，容量和功率的配置也非常容易。刚才讲到的关于电池一致性有没有其他同行早就提到过类似的问题呢？其实在几年前特斯拉在设计自己的储能系统的时候，就采用了电池模组分布式内置DC/DC 加集中式DC/AC，这种方式最大的好处就是因为电池组的颗粒度较小所以能够提升电池容量的利用率和功率利用率。但是，它的缺点就是系统成本偏高，同时，它跟光伏不一样的，在于光伏从发电端到电网端经历了两次变换。储能不一样，从充电到放电可经过四次变换。多了两次，成本和效率都是非常值得商量的。有没有一种方法真的解决这个问题呢？  

第三种其实也是现在储能行业里面比较常见的模块化并联的方式。它的显著特点就是直流侧是分开的。在不同的应用场景去体现出自己不同的优势。我们的客户也会带着自己的思考去选择某一种具体的应用。新艾电气在第三种方式的基础上做出了一个技术升级。我们历经几年的时间，克服了大规模多机并联的技术，可以做到非常高动态、高精度、低环流的系统效果，形成了组串集中式的产品系列。融合集中式的单机特性的优势，组串式的电池精细管理的优势，同时，还保证了高效率。

对于储能来讲，有很重要的几个未来不变的量，我们知道，今天的储能其实做得非常困难。有政策的原因，有成本的原因，有技术的原因。大体来讲最纠结的是投资回报率的问题。采用不同的方式，如何能最大限度地提升电池的容量利用率，这是经济性重要的一个因素。组串集中式可以对电池进行精细管理，提高容量的利用率。不同的电池组件的差异会达到10%-15%之间。这能有效地提升电池组容量的利用率5%-15%。电池一致性越好，效果越不明显。同时我们比较容易忽略的是功率的利用率。环流的存在，系统电流不等于每个单体的电流之和。比如每一簇电池单簇能力是100A，10簇并联，无法呈现出一千安培的整体之和。你无法要求每一簇电池做N分之一的设计。直流侧的成本其实是过量设计的。每一簇单独管理带来的是功率利用率的上升，节省的是直流侧的成本，包括连接器，线缆，熔断器，接触器。组串集中式还有一个最大的好处，任何一个单元发生故障的时候，整个系统不受影响。今天大家非常关注储能系统的实时有效在线率。365天是否每天都在收钱，还是说只用了280天，有30天是维修状态。目前行业的通行状态，电池簇任何一处出现问题，整个就会停下来。同样，系统可维护性也在精细管理的同时带来了非常好的可维护性。

这么好的一个技术，到底我们的客户认不认同呢？这是新艾电气从2018年到2019年初期做过的项目。从最小的几十千瓦的到最大的兆瓦级的，从国内的到国外的，从陆地的到海岛的，从固定的到移动的都有。组串集中式有最大的好处，它对电网对负载都能照顾到。这是我们做过的一些项目的市场实拍图。从光储一体系统到用户侧的36并机系统再到广东茂名的第一个南网项目再到南方电网大规模梯次利用再到印尼的利用，组串集中式的产品已经得到了有效的验证。

昨天有一篇文章刷屏了，讲的是梯次电池的风口即将到来，提到了南方电网的梯次利用项目。这里展示的就是新艾电气和南方电网合作的大规模梯次电池利用的这个项目。这个项目完美地体现了组串集中式的优势。首先用了96颗梯次退役电池，直流侧精细管控，在交流侧呈现单机特性，96个电池包只用四台组串集中式就可以轻松完美地解决。这给我们做大规模梯次利用带来了非常大的竞争优势。同样新艾电气和国网湖南综合能源服务公司也做了一个34台并机系统。我们既可以带变压器也可以不带变压器，既可以带平衡负载又可以不平衡负载，既能并网，还能离网、无缝切换。这是组串集中式技术优势完美的体现。新艾电气提出的组串集中式，对电网友好，对电池友好，从而提高经济性和安全性，对应用场景友好，对于系统及集成商，一次对接合作即可完成多样的应用场景的扩展。

简短的交流可能无法穷尽所有的技术特点或者我们的优势，也希望大家能会后继续交流。感谢大家！