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走出困局:儲能內卷時代的不同質

時間:2023-07-28

來源:北極星儲能網

導語:隨著中核貴州紫云200MW/400MWh儲能電站項目一期順利并網,貴州實現了大型共享儲能的“零”突破。

  不過,版圖擴張只是新型儲能市場迅猛增長的一個表象。市場機遇倍增,背后的設備供應商之間競爭也在不斷升級。

  尤其在儲能系統(tǒng)集成環(huán)節(jié),眼下各類電氣設備、電池企業(yè)都涌入市場,此前一個招標標段僅有幾家參與,而如今央國企業(yè)主的儲能集采,動輒吸引幾十家儲能系統(tǒng)集成商同臺比拼。

  如何打造行業(yè)所需的產品、如何擺脫行業(yè)同質化發(fā)展,應該是企業(yè)當下需要認真思考的問題。

  一、儲能系統(tǒng)集成考驗設計能力

  近一年內,市場陸續(xù)出現5MWh以上的直流側儲能系統(tǒng),引發(fā)業(yè)內廣泛關注。不過,在科華數能看來,其實儲能系統(tǒng)需要的不是“更大”,而是集成度更高。從根本來講,儲能容量變大是為了追求“經濟性”最優(yōu),但在儲能容量變大的同時,其內在的電芯和液冷系統(tǒng)、以及交流側PCS的匹配度等方面設計,會體現出企業(yè)集成能力的差異。

  一方面,隨著儲能電芯的更新迭代,一些企業(yè)推出了單體容量304Ah、314Ah、320Ah等多種規(guī)格的儲能電芯產品。而隨著電芯容量變大、采用相同電池包設計的儲能系統(tǒng),在20尺集裝箱內的儲能容量必然會變大。

  以此次中核紫云儲能項目為例,采用了科華數能S3液冷儲能系統(tǒng)解決方案。這套儲能系統(tǒng)采用標準280Ah儲能電芯,以1P48S、8個pack一簇的設計,20尺標準集裝箱的儲能容量達到3.44MWh,完美適配科華數能自研開發(fā)的

  當下,儲能熱管理系統(tǒng)正逐漸從風冷過渡到液冷,但部分“大容量”儲能系統(tǒng)實際是傳統(tǒng)的風冷設計、集裝箱尺寸則達到了35尺以上,又或者增加了儲能系統(tǒng)的高度。這類非標尺寸的設計,會大大增加儲能設備運輸和施工維護難度。

  “采用標準的20尺集裝箱尺寸的儲能系統(tǒng),其總重量小于35噸,符合運輸條件,不會造成超長、超重?!笨迫A相關人員向北極星儲能網表示,而且電池容量更大,對儲能系統(tǒng)熱管理設計要求也更高。

  科華數能是業(yè)內最早推出液冷儲能解決方案的企業(yè)之一,這套S3液冷儲能系統(tǒng)做到了電池艙液冷系統(tǒng)高效散熱,電池pack通過了IP67的高防護等級認證。自去年推出以來已經交付給極寒、戈壁、荒漠、濱海等多種嚴苛環(huán)境投運使用,并獲得了諸多項目業(yè)主單位認可,真正令液冷儲能走進了現實應用,也成為市場的爆款產品之一。

  二、共享儲能風靡,能耗管理或成運營關鍵

  從市場應用端來看,當前業(yè)內對取消新能源“強制”配儲政策的呼聲漸起,幾乎全國各地也都在推動儲能走上獨立共享之路。

  以貴州為例,此前文件曾要求2021年以后的風電光伏項目,按裝機容量10%配建儲能電站,但這類儲能電站若只是消納之用、其運營收益其實很難保障。

  而近期貴州出臺的政策,則明確提出推動儲能項目通過容量租賃獲得收益,并鼓勵新型儲能作為獨立主體,通過參與各類輔助服務市場化交易獲得收益。這對儲能運營業(yè)主來說這是增加收益的利好消息,但同時對儲能設備供應商來說這將構成新的考驗。

  功能增加、市場調用次數將增多,意味著儲能設備可能需要一天完成兩次以上充放電循環(huán),儲能設備的優(yōu)劣將就此顯現,不達標的儲能系統(tǒng)運行效率和壽命將大打折扣,直接造成項目收益和價值受損。

  尤其在PCS環(huán)節(jié)來說,盡管在儲能設備中成本占比低,但設計不良會造成明顯的能耗差異,繼而影響儲能項目業(yè)主收益。

  科華數能一直堅持以客戶需求為出發(fā)點,采用高品質的零部件和更優(yōu)設計方案以應對各類挑戰(zhàn),儲能設備相關產品功能和指標都走在了行業(yè)前列。

  其自主研發(fā)的儲能升壓變壓一體機,不僅保證了設備的高度集成、提高空間利用率,而且儲能變流器PCS可以做到30ms以內全范圍無功響應、百毫秒級一次調頻響應,還可以多機并聯、全面覆蓋VSG、PQ、VF、黑啟動等功能,以適應和滿足電網的各類調度需求。

  尤其在細節(jié)方面科華數能的設計更顯優(yōu)勢。為了降低運行能耗,科華數能儲能PCS采用下進風上出風的獨家專利散熱技術方案,保證下部電纜線聚集區(qū)域散熱效果、減緩零部件老化受損,使系統(tǒng)能耗更低。

  如此設計的儲能系統(tǒng),其運行效率高達99.03%,使用壽命也得到了進一步的延長,保障儲能項目運營收益。

  三、儲能需要精細化、智能化

  儲能電站的安全管理一直是痛點,而且業(yè)界可以說是站在前人的教訓摸索前進。

  儲能行業(yè)逐漸成熟的一個標志,就是儲能項目單體規(guī)模越來越大。儲能容量越大,意味著需要進行安全監(jiān)測的點越多、數據采集量越大,無疑增加了項目運維的壓力。而科華數能S3以三重防爆、三級消防、三重絕緣的理念,通過更加精細化、更加智能化的設計,大幅提升儲能系統(tǒng)安全性,降低后期運維難度。

  當下,業(yè)界普遍都提出要從“被動安全”轉變?yōu)椤爸鲃影踩?,但首個難點就在于如何更加精準的預測和監(jiān)測到電芯熱失控??迫A數能總結了行業(yè)內部分案例事故原因,創(chuàng)新應用了無電可觸發(fā)的高可靠pack級全氟己酮消防設計,通過溫度控制法實現極早期安全的預警,避免發(fā)生電氣安全隱患,而且將安全風險抑制在最小單元。

  其次,在以往儲能系統(tǒng)監(jiān)控下,一旦系統(tǒng)內部某個電芯發(fā)生故障,運維人員需要首先判斷異常點具體位置,而人員人工點檢效率低、過程中可能存在誤判,影響整體運維的時效。但在科華數能智能3D圖像可視化設備加持下,人員可以提前精準確定預警故障點所在位置,并直接對照圖像更直觀便捷找到故障電芯快速更換。這種智能化設計不僅提高了運維效率,還避免其他電芯受到影響,保證儲能系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。

  另外,在儲能系統(tǒng)艙級消防設計中,科華數能針對一氧化碳和氫氣等可燃氣體設置檢測和排放的管網式消防,以整艙系統(tǒng)七氟丙烷對可能出現的儲能系統(tǒng)內部進行滅火。但正如消防行業(yè)專家所說,鋰電池儲能火災撲滅的難點在“復燃”,在pack級和艙級氣體消防的加持下依然有復燃的風險存在,因而科華在儲能系統(tǒng)集裝箱外圍配置水消防系統(tǒng),浸沒式噴滅以持續(xù)降溫降低復燃隱患,全面守衛(wèi)設備財產安全和人員安全。

  新型儲能項目簽約到項目正式投運,在我們看來不到半年的時間,但其實過程是復雜而又具有挑戰(zhàn)的,貴州首個大型共享儲能項目正是一個縮影。相關負責人說:“前期我們與業(yè)主單位多次反復溝通敲定方案;設備生產監(jiān)造到供應過程中,各部門協同配合解決業(yè)主單位提出的各類問題,最終在項目現場實現了圓滿的交付?!泵恳画h(huán)節(jié)都展現出科華人對儲能的專業(yè)和專注,這可能也是企業(yè)能夠獲得更多客戶認可的原因之一。

  作為擁有35年電力電子從業(yè)經驗的行業(yè)老兵,科華數能一直以前瞻的設計、優(yōu)異的性能贏得客戶信任,并逐漸從供應品質產品、拓展到提供品質服務。據了解,2022年科華數能儲能系統(tǒng)全球出貨量超過6.3GW/5.4GWh。根據中關村儲能產業(yè)技術聯盟數據,2022年科華數能儲能PCS出貨量全球第二,用戶側儲能系統(tǒng)出貨量全國第一,產品已廣泛應用于海內外各類應用場景。

  面向未來全球能源轉型,儲能將迎來大航海時代,但儲能系統(tǒng)集成必將浪里淘沙,行業(yè)的選擇必然是以技術創(chuàng)新和實戰(zhàn)效果論英雄。

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