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據(jù)伍德·麥肯齊電力和可再生能源公司的數(shù)據(jù)，電網(wǎng)規(guī)模的儲(chǔ)能安裝預(yù)計(jì)在未來(lái)6年將增長(zhǎng)13倍，從2018年的累計(jì)7GW/12GWh增加到2024年的63GW/158GWh。逆變器是獨(dú)立儲(chǔ)能系統(tǒng)和混合儲(chǔ)能系統(tǒng)所提供智慧服務(wù)中的一個(gè)關(guān)鍵部分，這使它們成為儲(chǔ)能項(xiàng)目中需要考慮的最重要因素之一。


有著巨大的機(jī)會(huì)的市場(chǎng)同樣帶來(lái)了競(jìng)爭(zhēng)和無(wú)情的價(jià)格壓力，特別是對(duì)公用事業(yè)規(guī)模的儲(chǔ)能開(kāi)發(fā)商而言。伍德·麥肯齊預(yù)測(cè)，交鑰匙儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格將進(jìn)入新一輪的下降周期，2017年到2022年價(jià)格預(yù)計(jì)每年降幅為8%，雖較2017年之前的價(jià)格下降速度有所減緩，但降幅仍大于每年太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的價(jià)格下降。

與此同時(shí)，逆變器被要求提供更高的可靠性和為更廣泛的電網(wǎng)服務(wù)——特別是分布式商業(yè)和工業(yè)安裝，以及越來(lái)越多的微電網(wǎng)應(yīng)用。

面臨這些潛在的沖突需求中的少部分逆變器制造商正在將他們的重點(diǎn)從集中逆變器轉(zhuǎn)向組串架構(gòu)，這將允許對(duì)電池系統(tǒng)中的每個(gè)單元進(jìn)行更細(xì)粒度的控制和優(yōu)化。

太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)已經(jīng)悄然發(fā)生了變化。組串逆變器在太陽(yáng)能市場(chǎng)上增多，三相組串逆變器是全球15MW以下規(guī)模項(xiàng)目中最受歡迎的選擇。對(duì)于更大規(guī)模項(xiàng)目，分布式集中逆變器，也被稱(chēng)為集中式組串逆變器，正變得越來(lái)越流行。由于儲(chǔ)能需要管理復(fù)雜的充放電周期和電網(wǎng)服務(wù)，相比獨(dú)立的太陽(yáng)能項(xiàng)目而言，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中組串式逆變器更具優(yōu)勢(shì)。


LS能源解決方案的PowerBRiC（雙向、彈性、智能、轉(zhuǎn)換器）作為一類(lèi)模塊化的組串逆變器模組，提供了關(guān)于行業(yè)如何創(chuàng)新以應(yīng)對(duì)管理多種功能應(yīng)用需求的儲(chǔ)能系統(tǒng)挑戰(zhàn)的案例。PowerBRiC通過(guò)將模塊化的靈活性與組串體系結(jié)構(gòu)的智能和自主性結(jié)合，設(shè)計(jì)以最小化成本為廣大客戶(hù)提供最大化價(jià)值。

PowerBRiC技術(shù)的發(fā)展路徑

LS能源解決方案在儲(chǔ)能逆變器市場(chǎng)的成長(zhǎng)道路不同于從太陽(yáng)能行業(yè)進(jìn)入儲(chǔ)能領(lǐng)域的那些逆變器制造商。早在儲(chǔ)能市場(chǎng)成熟之前，LS能源解決方案公司——當(dāng)時(shí)的ParkerEGT公司——一直為工業(yè)電機(jī)控制系統(tǒng)制造逆變器，這需要高水平的可靠性以及安全性，以及針對(duì)不同終端用途的應(yīng)用程序的定制能力，如鋼鐵加工與汽車(chē)裝配。

ParkerEGT從汽車(chē)和數(shù)據(jù)服務(wù)器行業(yè)獲得了靈感，開(kāi)始開(kāi)發(fā)一種模塊化逆變器，以確保在最大正常運(yùn)行時(shí)間的同時(shí)滿(mǎn)足廣泛應(yīng)用的需求。這就是在2004年被稱(chēng)為“刀鋒獵人”的項(xiàng)目。該項(xiàng)目計(jì)劃為工業(yè)客戶(hù)提供易于維護(hù)和高可靠的汽車(chē)或數(shù)據(jù)中心，在一個(gè)零件故障的情況下，系統(tǒng)仍然可以繼續(xù)操作，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員可以迅速更換故障零件而不需要等到工程師來(lái)維修。

隨著ParkerEGT在2008年轉(zhuǎn)向公用事業(yè)規(guī)模的儲(chǔ)能應(yīng)用，對(duì)可靠性的需求得到進(jìn)一步提高。儲(chǔ)能業(yè)主與電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商簽訂合同，以保障在特定時(shí)間提供能源或其他電網(wǎng)服務(wù)的可用性，這同時(shí)意味著他們要需要承擔(dān)意外停機(jī)時(shí)間的責(zé)任。對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行冗余的高度重視，進(jìn)一步推動(dòng)ParkerEGT專(zhuān)注于模塊化的組串逆變器產(chǎn)品。2018年，ParkerEGT被LS工業(yè)系統(tǒng)公司(LSIS)收購(gòu)，這是一家從韓國(guó)電子集團(tuán)LG剝離出來(lái)的價(jià)值數(shù)十億美元的工業(yè)和公用事業(yè)能源基礎(chǔ)設(shè)施公司，成立了LS能源解決方案公司。通過(guò)此次收購(gòu)，LS能源解決方案進(jìn)行了幾次協(xié)同改進(jìn)，并獲得了LSIS額外的研發(fā)資源和廣泛的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步支持了持續(xù)開(kāi)發(fā)PowerBRiC的先進(jìn)功能和降低成本的愿景。

模塊化設(shè)計(jì)最小化成本

PowerBRiC是一個(gè)125kVA的自主的組串逆變器，可以作為一個(gè)獨(dú)立的組串逆變器運(yùn)行或被打包為一個(gè)“集中式組串逆變器”方案。PowerBRiC可適應(yīng)直流200（降容）~1500V以及交流380~690V這樣很寬的工作范圍，在絕大部分規(guī)模和配置下兼容幾乎所有的直流儲(chǔ)能和發(fā)電技術(shù)。

得益于模塊化的靈活性，方案可以通過(guò)配置正確大小的逆變器以及特定應(yīng)用的電池安裝來(lái)節(jié)省成本。例如，選擇集中式逆變器的研發(fā)人員有時(shí)候不得不選擇容量偏大的逆變器以達(dá)到所需的功率。類(lèi)似情況，希望同時(shí)提供多種電網(wǎng)服務(wù)的儲(chǔ)能業(yè)主可能需要在給定儲(chǔ)能技術(shù)時(shí)額外安裝一部分單元。

如果運(yùn)營(yíng)商想同時(shí)提供能源和功率服務(wù)，PowerBRiC系統(tǒng)可以通過(guò)125kVA模塊數(shù)量調(diào)整大小，實(shí)現(xiàn)更精確地為特定應(yīng)用提供最佳的功率能量比率。

在電網(wǎng)中，它可以結(jié)合不同類(lèi)型的儲(chǔ)能技術(shù)——例如，電池和超級(jí)電容——來(lái)更經(jīng)濟(jì)有效的滿(mǎn)足需求，而不僅僅是增加更多的電池。在這兩種情況下，模塊化的PowerBRiC架構(gòu)都可以減少多余的成本，提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。

PowerBRiC的模塊化設(shè)計(jì)和LS能源解決方案供應(yīng)鏈的結(jié)合，通過(guò)盡可能使用現(xiàn)有元件將成本降至最低。特別是與集中逆變器相比，PowerBRiC模塊的斷路器和熔斷器等分支電路保護(hù)元件具有更低的成本和更短的貨期。這些類(lèi)型的元件使用也更為廣泛，特別是在海外和偏遠(yuǎn)地區(qū)包括微電網(wǎng)的設(shè)備中。

原標(biāo)題：LS能源技術(shù)白皮書(shū)：儲(chǔ)能用組串逆變器的未來(lái)