作為新質(zhì)生產(chǎn)力的代表,新型儲(chǔ)能一直在不斷進(jìn)化。經(jīng)歷了規(guī)?;ㄔO(shè)后,如今新型儲(chǔ)能似乎進(jìn)入了平穩(wěn)過渡的重要階段,也是養(yǎng)精蓄銳、磨煉技術(shù)的最佳時(shí)期。
科華數(shù)能副總裁曾春保認(rèn)為,當(dāng)前新型儲(chǔ)能的發(fā)展驅(qū)動(dòng)力亟待創(chuàng)新,而創(chuàng)新方向可圍繞設(shè)備維度、場(chǎng)站維度和電網(wǎng)維度三個(gè)維度展開。最終的目的,都是為了全面迎接儲(chǔ)能市場(chǎng)化應(yīng)用挑戰(zhàn)!
1 配儲(chǔ)將走向正規(guī)軍設(shè)備性能迎大考
當(dāng)可再生能源裝機(jī)全面超過火電,新型電力系統(tǒng)雙高特征日益凸顯,儲(chǔ)能已經(jīng)走到了歷史岔路口,建設(shè)需求已經(jīng)愈加迫切。
中電聯(lián)的報(bào)告顯示,2023年新能源配儲(chǔ)、獨(dú)立儲(chǔ)能日均利用次數(shù)還不到一次。得不到調(diào)用、也就無從獲得合理收益。儲(chǔ)能真的走到了歷史岔路口。
2024年4月1日,新版《全額保障性收購(gòu)可再生能源電量監(jiān)管辦法》正式生效,這一文件其實(shí)又給儲(chǔ)能帶來了利好。從2007年版“電網(wǎng)企業(yè)全額收購(gòu)”,到現(xiàn)如今“保障性收購(gòu)部分電量”,似乎印證了“電網(wǎng)公司大概率放開95%新能源消納紅線”的傳言。這意味著新能源發(fā)電企業(yè)將真正進(jìn)入到以技術(shù)實(shí)力拼收益的市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng),由此,新能源配套的儲(chǔ)能或?qū)⒄嬲呦驅(qū)崙?zhàn)應(yīng)用!
4月12日,兩部委重磅發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)新型儲(chǔ)能并網(wǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》(簡(jiǎn)稱《通知》),明確提出要通過靈活有效的市場(chǎng)化手段,促進(jìn)新型儲(chǔ)能“一體多用、分時(shí)復(fù)用”,進(jìn)一步豐富新型儲(chǔ)能的市場(chǎng)化商業(yè)模式。“建而不用”的問題,似乎有了解決之策,但對(duì)于大多數(shù)現(xiàn)有儲(chǔ)能場(chǎng)站來說,儲(chǔ)能設(shè)備究竟能否迎戰(zhàn)仍是未知。
在早期新能源強(qiáng)制配儲(chǔ)政策要求下,很多業(yè)主在成本壓力下,可能選擇了非專業(yè)企業(yè)、和非合格產(chǎn)品,儲(chǔ)能相關(guān)性能指標(biāo)不達(dá)預(yù)期,可能無法真正發(fā)揮作用,更無法滿足“多樣性功能性應(yīng)用需求”。
而且,《通知》在業(yè)內(nèi)首次提出了“鼓勵(lì)存量電站改造”,這意味著新型儲(chǔ)能即將邁入發(fā)展新階段,同時(shí)也迎來更大的挑戰(zhàn)。曾春保向北極星儲(chǔ)能網(wǎng)表示,科華數(shù)能此前曾接收到業(yè)主單位邀請(qǐng)、協(xié)助對(duì)儲(chǔ)能電站進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造,但實(shí)際操作起來很難。“又要改造軟件,還要更換硬件,還要?jiǎng)拥浇Y(jié)構(gòu),”曾春保表示如此改造成本很高。
過去短短五年間,儲(chǔ)能行業(yè)已歷經(jīng)多種技術(shù)迭代升級(jí),甚至有的儲(chǔ)能設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)銷聲匿跡。而堅(jiān)持長(zhǎng)期主義的科華數(shù)能,一直采用前沿技術(shù)、且實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),只需要簡(jiǎn)單的軟件升級(jí)、增加通訊相關(guān)措施,即可適應(yīng)行業(yè)最新需求。
2從昏暗到黎明 構(gòu)網(wǎng)儲(chǔ)能日漸明朗
“現(xiàn)在的儲(chǔ)能,不管是新能源發(fā)電側(cè)配套儲(chǔ)能還是共享儲(chǔ)能,目前只是做電力調(diào)峰、能量的搬移,但這只是儲(chǔ)能很小一部分的價(jià)值。如果具備構(gòu)網(wǎng)能力,儲(chǔ)能則將發(fā)揮更大價(jià)值。”曾春保說。
一段時(shí)間以來,構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能概念熱度與日俱增,多省招標(biāo)政策文件提及“構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能”之后,尤其西北多省需求已經(jīng)非常迫切,眾多企業(yè)趨之若鶩展開技術(shù)討論。但究竟何為“構(gòu)網(wǎng)儲(chǔ)能”其實(shí)還未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
在混沌之際,科華數(shù)能仍然保持在行業(yè)前列,率先于4月9日首推具備15項(xiàng)功能的全域構(gòu)網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng),且通過了中國(guó)電科院的全項(xiàng)構(gòu)網(wǎng)型測(cè)試,成為首批全面適應(yīng)構(gòu)網(wǎng)需求的儲(chǔ)能產(chǎn)品。
全新一代S3-EStation 2.0 智慧液冷儲(chǔ)能系統(tǒng),具備了慣量、有功/無功功率調(diào)節(jié),以及ms級(jí)功率響應(yīng)和μs級(jí)電壓構(gòu)建能力,能有效平抑電網(wǎng)波動(dòng),顯著提升電能質(zhì)量,系統(tǒng)短路容量比(SCR)低于1.1,能夠在電網(wǎng)故障時(shí)迅速恢復(fù)穩(wěn)定,顯著減少停電時(shí)間,確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
曾春保坦言,目前如果要滿足真正的構(gòu)網(wǎng)需求,PCS成本肯定要上漲。但這一部分的變化對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)所帶來的價(jià)值是非常可觀的。
首先,構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能是來源于新能源、也應(yīng)用于新能源,它可以替代新能源原本需要配套的一些設(shè)備,而且這些設(shè)備的投資成本和運(yùn)維成本都遠(yuǎn)遠(yuǎn)比構(gòu)網(wǎng)儲(chǔ)能增項(xiàng)成本更高。
以光伏為例,為了解決短路比低的問題,現(xiàn)在廠家都被要求配置調(diào)相機(jī),幾十兆瓦規(guī)模的調(diào)相機(jī)成本要以千萬元計(jì),且運(yùn)維成本非常高。相較之下,配套構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能不僅可以替代調(diào)相機(jī)的功能,提升電網(wǎng)的短路比,還能實(shí)現(xiàn)黑啟動(dòng)、一次調(diào)頻、有功無功等等多重功能,且通過多元化電力市場(chǎng)獲取更多補(bǔ)償收益。
“如果沒有構(gòu)網(wǎng)性能,其實(shí)儲(chǔ)能的收益是比較有限的。現(xiàn)在就要電網(wǎng)企業(yè)、監(jiān)管部門去細(xì)化相關(guān)細(xì)則,將儲(chǔ)能的價(jià)值真正挖掘出來。”
曾春保介紹,科華數(shù)能參與的300MW/1.2GWh的新疆克州獨(dú)立儲(chǔ)能項(xiàng)目正在完成調(diào)試、并網(wǎng)和驗(yàn)收工作。屆時(shí),該項(xiàng)目將成為全球最大的構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能項(xiàng)目。超前技術(shù)布局、超前市場(chǎng)化應(yīng)用,在科華數(shù)能身上再一次完美展現(xiàn)。
3“頂風(fēng)”方案 破除儲(chǔ)能“熱島”危機(jī)
儲(chǔ)能的高增長(zhǎng)需求確定了,企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也在日益激烈,這從持續(xù)走低的儲(chǔ)能成本可見一斑。當(dāng)前各家的報(bào)價(jià)已經(jīng)接近極致、甚至已經(jīng)虧本,這種不計(jì)利益的內(nèi)卷肯定是難以為繼的、也是不利于儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的。
“儲(chǔ)能的成本與效益之間需要找到平衡點(diǎn),新的散熱方案是能解決成本跟效益的問題的鑰匙。”曾春保表示。
為了提高儲(chǔ)能效率,很多企業(yè)關(guān)注到了溫度對(duì)于儲(chǔ)能效率的影響。在科華數(shù)能看來,單純的液冷PCS還不足以滿足行業(yè)需求,也存在一定的極限。
當(dāng)前業(yè)內(nèi)PCS廣泛采用側(cè)面出風(fēng)的設(shè)計(jì),在密集的集中式儲(chǔ)能電站將產(chǎn)生顯著熱島效應(yīng),即相鄰設(shè)備間的熱量無法有效散出,位于中心的儲(chǔ)能設(shè)備溫度將遠(yuǎn)高于周邊設(shè)備,這種不一致性不僅影響電站整體的調(diào)度運(yùn)行,而且也將加快中心儲(chǔ)能設(shè)備的老化。
為此,科華數(shù)能在業(yè)內(nèi)首先提出頂部出風(fēng)設(shè)計(jì)方案,充分利用頂部空間促進(jìn)熱量的高效導(dǎo)出,令整站環(huán)境溫度降低8℃,液冷機(jī)組功耗降低25%。同時(shí),頂部出風(fēng)設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)PCS進(jìn)風(fēng)口溫度降低11.7℃,將電氣設(shè)備使用壽命提升50%,解決“熱島效應(yīng)”主要痛點(diǎn)。
同樣是百兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電站,不同的設(shè)計(jì)方案可以彰顯用地成本優(yōu)勢(shì);而同樣是標(biāo)稱5MWh儲(chǔ)能系統(tǒng),不同的集裝箱尺寸、不同的溫控方案,將產(chǎn)生微小的運(yùn)行轉(zhuǎn)換效率差異,繼而影響儲(chǔ)能的收益。這種差異化設(shè)計(jì),尤其需要豐富項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)積累和深厚的技術(shù)沉淀,但也正是科華數(shù)能的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)所在。
而科華也推出了2.5MW儲(chǔ)能變流器與5MWh液冷儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的全液冷散熱設(shè)計(jì),相比于傳統(tǒng)風(fēng)冷解決方案,PCS功率模塊壽命提升25%,能夠在50℃環(huán)境溫度下不降額運(yùn)行,電池衰減率降低10%~15%,令儲(chǔ)能電池系統(tǒng)壽命可達(dá)15年以上。
曾春保表示,科華數(shù)能此次發(fā)布的技術(shù)跟解決方案,就是為了能夠解決客戶實(shí)際遇到的問題。而且基本上每一個(gè)獨(dú)特的設(shè)計(jì)都包含有科華數(shù)能的創(chuàng)新專利,投入的時(shí)間跟精力不可估量。“我們始終保持熱忱的研發(fā)態(tài)度和積極的創(chuàng)新進(jìn)取,希望能發(fā)揮我們?nèi)嗄陙砗穹e薄發(fā)的優(yōu)勢(shì),以領(lǐng)先行業(yè)半步的速度推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。”
原標(biāo)題:“構(gòu)網(wǎng)”與“熱島”,新型儲(chǔ)能破局的新法則