300Ah+儲(chǔ)能電芯密集推出以前,主流PCS技術(shù)以單機(jī)1.725MW系列為主,可較好的匹配以280Ah電芯為基礎(chǔ)集成的3.44MWh+的電池直流艙。
300Ah+儲(chǔ)能電芯集中配套5MWh+儲(chǔ)能系統(tǒng)之后,多家第三方PCS商向2.5MW方案升級。PCS功率升級與系統(tǒng)存儲(chǔ)和釋放的能量大小有關(guān),直接影響系統(tǒng)的存儲(chǔ)能力和供能持續(xù)時(shí)間。
而2.5MW PCS與5MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)的配套,極大滿足了當(dāng)下2小時(shí)儲(chǔ)能時(shí)長的配置需求,可以使5MWh系統(tǒng)在最大輸出功率(2.5MW)下持續(xù)運(yùn)行2小時(shí)。
亦有觀點(diǎn)認(rèn)為,兩臺(tái)集中式1.25MW PCS組合成2.5MW功率同樣可以應(yīng)對5MWh系統(tǒng)需求。除了集中式,目前2.5MW PCS方案還包括模塊化、嵌入式等。
從行業(yè)內(nèi)看,招投標(biāo)市場是儲(chǔ)能技術(shù)升級的“前哨站”,招標(biāo)需求是儲(chǔ)能技術(shù)升級的“風(fēng)向標(biāo)”。
早在2022年,國電投旗下新源智儲(chǔ)就曾進(jìn)行過1.4GWh儲(chǔ)能電池預(yù)制艙(單套電池艙額定電量不低于5MWh)、350MW規(guī)模的1500V、2.5MW儲(chǔ)能變流器(單機(jī)2.5MW或2臺(tái)1.25MW組成2.5MW功率)的采購。
彼時(shí)的5MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)還沒有成為主流產(chǎn)品,電芯也還在280Ah標(biāo)準(zhǔn)化階段,單機(jī)2.5MW變流器更是處于市場萌芽階段,而當(dāng)年預(yù)中標(biāo)的企業(yè)包括比亞迪、國軒高科、林洋億緯、許繼電氣。
由此來看,作為國家隊(duì)的許繼電氣布局2.5MW PCS較早,且經(jīng)過2年的發(fā)展,產(chǎn)品方面更是擴(kuò)充到了2.5-5MW風(fēng)冷、液冷等不同系列。
進(jìn)入2024年,對于民營企業(yè)而言,相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與市場機(jī)遇已趨向成熟, 2.5MW PCS“戰(zhàn)局”開始打響,上能電氣、陽光電源、科華數(shù)能、盛弘、匯川、南瑞繼保、英博電氣、禾望電氣、同飛等都相繼推出了相關(guān)方案,優(yōu)勢各異。
2.5MW PCS方案“分化”
1、集中式2.5MW PCS方案:單機(jī)or組合
目前大型儲(chǔ)能PCS主要以集中式為主,其優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)簡單、前期投資成本較低、后續(xù)安裝、運(yùn)維成本便宜等。
而2.5MW PCS的功率提升,可以進(jìn)一步提高充放電效率,提高系統(tǒng)功率密度,單機(jī)體積更小,對于大型儲(chǔ)能電站而言還可以減少占地面積。
目前單機(jī)PCS達(dá)到2.5MW的產(chǎn)品有:禾望2.5MW集中式儲(chǔ)能變流器、科華數(shù)能2.5MW液冷儲(chǔ)能變流器、英博電氣2.5MW戶外型集中式儲(chǔ)能變流器、匯川科技2.5MW儲(chǔ)能變流器、南瑞繼保2.5MW集中式儲(chǔ)能變流器、同飛股份2.5MW集中式液冷儲(chǔ)能變流器等。
不同于單機(jī)2.5MW PCS的方案,上能電氣選擇將2臺(tái)1.25MW PCS組成2.5MW單元以應(yīng)對5MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)趨勢。
高工儲(chǔ)能獲悉,上電氣2臺(tái)1.25MW PCS所組成的方案可減少50%電池簇并聯(lián)數(shù)量,有效提高0.75%充放電量。此外,為應(yīng)對未來4小時(shí)及以上長時(shí)儲(chǔ)能需求,還可進(jìn)行4臺(tái)或以上1.25MW PCS組合方案,形成功率更高的適配需求。
相關(guān)業(yè)內(nèi)人士表示,“2.5MW組合”方案主要是為了減少電池并聯(lián)帶來的一致性差的問題及木桶效應(yīng)。
2、模塊化、嵌入組串式2.5MW PCS方案“爭艷”
為突出差異化,盛弘股份、陽光電源等還帶來了2.5MW PCS“進(jìn)階”方案。
今年4月,盛弘股份帶來了2.5MW模塊化PCS產(chǎn)品PWS1-2500KTL-H。相較集中式方案,該款產(chǎn)品使用的高效多分支技術(shù),也叫一簇一管理技術(shù),主要是為了解決電池的一致性難題。
值得一提的是,模塊化方案目前在大型儲(chǔ)能領(lǐng)域的滲透率還不高,但隨著單體儲(chǔ)能電站規(guī)模不斷向GWh邁進(jìn),儲(chǔ)能電池的一致性難題將同步放大,分簇管理的PCS方案是應(yīng)對大容量儲(chǔ)能電站趨勢的有效路徑。
陽光電源則選擇將2.5MW PCS(將小型PCS接入單個(gè)電池簇,形成一簇一PCS的獨(dú)特設(shè)計(jì))融入集裝箱內(nèi),推出了PowerTitan2.0,采用的是嵌入組串式方案。
高工儲(chǔ)能獲悉,陽光電源Power Titan2.0采用了“交直一體化設(shè)計(jì)”,可省去PCS、LC等設(shè)備占地及維護(hù)空間,占地節(jié)省29%,百M(fèi)Wh僅2000㎡。
且由于PCS已嵌入電池簇內(nèi),客戶可免去現(xiàn)場安裝PCS的工序,主打“讓安裝回歸工廠”的安全理念。
機(jī)遇:5MWh系統(tǒng)漸成主流、央國企集采需求起量
現(xiàn)階段,5MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)以直流艙為主,PCS設(shè)備一般與艙體相互獨(dú)立,集中式PCS仍是目前的主流選擇;從項(xiàng)目落地來看,電池單元與PCS設(shè)備需要到達(dá)項(xiàng)目現(xiàn)場后再進(jìn)行并網(wǎng)測試,十分考驗(yàn)集成商的供應(yīng)體系與綜合能力。
據(jù)高工儲(chǔ)能不完全統(tǒng)計(jì),目前布局儲(chǔ)能直流艙的主要參與者包括集成企業(yè)、電池企業(yè)以及部分業(yè)主單位:中車株洲所、寧德時(shí)代、天合儲(chǔ)能、海辰儲(chǔ)能、瑞浦蘭鈞、中創(chuàng)新航、比亞迪儲(chǔ)能、南都電源、欣旺達(dá)、昆宇電源、采日能源、雙一力、楚能新能源、天弋能源、明美新能源、電工時(shí)代、中國能建、正泰電源、正力新能、科華數(shù)能、融和元儲(chǔ)、中國能建等。
另一邊,“交直一體化”5MWh產(chǎn)品對模塊化、組串式、嵌入式等PCS方案需求較大,目前布局該領(lǐng)域的企業(yè)包括陽光電源、遠(yuǎn)景儲(chǔ)能等。
招投標(biāo)方面,集采/框采PCS或升壓一體機(jī)也正逐漸成為儲(chǔ)能招投標(biāo)中的新趨勢,龍?jiān)措娏?、南方電網(wǎng)、國家能源集團(tuán)、新源智儲(chǔ)、大唐、中國電氣裝備等央國企近兩年都在發(fā)布相關(guān)需求。
需要注意的是,傳統(tǒng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)采購需要單獨(dú)購買PCS和升壓艙,再對兩者進(jìn)行耦合,而為節(jié)約采購成本,部分業(yè)主已開啟儲(chǔ)能PCS升壓一體艙的采購計(jì)劃,而1.25MW、2.5MW PCS可自由組成5MW升壓一體艙。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2023年P(guān)CS的集采/框采規(guī)模更是超過4.8GW,排名前三的企業(yè)分別為國電投(新源智儲(chǔ))、國家能源集團(tuán)、南方電網(wǎng)。
其中,以國電投旗下新源智儲(chǔ)2023年第二次集采2.01GW PCS為當(dāng)年之最,值得一提的是,新源智儲(chǔ)此前已發(fā)布2023年度第一次PCS集采,規(guī)模達(dá)1.57GW,兩次合計(jì)3.58GW。
進(jìn)入2024年,更多的央國企加入PCS及升壓一體艙采購隊(duì)列。
3月11日,龍?jiān)措娏Πl(fā)布500MW PCS框架采購公告、5月6日,龍?jiān)措娏?gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能變流升壓一體艙框架采購公開招標(biāo),采購預(yù)估量為800MW。
5月24日,中石油濟(jì)柴動(dòng)力發(fā)布5MW儲(chǔ)能逆變升壓一體機(jī)項(xiàng)目招標(biāo)公告,合計(jì)規(guī)模約230MW。
5月16日,中國電氣裝備發(fā)布2024年第二批次一級規(guī)模集中采購,包括1.25MW、1.75MW、2.5MW、3.15MW、3.45MW PCS裸機(jī)、2.5MW、3.45MW構(gòu)網(wǎng)型PCS裸機(jī)。
原標(biāo)題:2.5MW PCS方案全面配套5MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)“戰(zhàn)局”打響