2025-02-07 17:20來源：陽光電源
截止2024年底，我國以風(fēng)電、太陽能發(fā)電為主的新能源發(fā)電裝機規(guī)模達(dá)到14.5億千瓦，首次超過火電裝機規(guī)模。高比例新能源接入、高電力電子設(shè)備接入正將傳統(tǒng)電網(wǎng)推向“臨界點”。
隨著新型電力系統(tǒng)快速發(fā)展，構(gòu)網(wǎng)型儲能不僅能夠幫助新能源消納，同時也成為維持電網(wǎng)穩(wěn)定的重要一環(huán)。而構(gòu)網(wǎng)型儲能的核心器件構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器（PCS），因其技術(shù)的復(fù)雜性，或?qū)⒊蔀槠髽I(yè)破除內(nèi)卷“殺出重圍”的重要陣地。
在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，PCS主要扮演“跟網(wǎng)”角色，即跟隨電網(wǎng)的調(diào)度指令運行。然而，隨著新能源比例的不斷提升，電網(wǎng)的波動性和不穩(wěn)定性也在增加，PCS需要從“跟網(wǎng)”向“構(gòu)網(wǎng)”轉(zhuǎn)變，承擔(dān)了更多主動去調(diào)節(jié)電網(wǎng)的角色，以支撐電網(wǎng)穩(wěn)定運行。
陽光電源光儲集團(tuán)PCS產(chǎn)品總經(jīng)理陳鵬
構(gòu)網(wǎng)型儲能對電網(wǎng)未來幾十年的長期穩(wěn)定至關(guān)重要，但相關(guān)PCS的技術(shù)門檻很高。陽光電源光儲集團(tuán)PCS產(chǎn)品總經(jīng)理陳鵬講到：“構(gòu)網(wǎng)型PCS不僅需要快速響應(yīng)和高過載能力，還需要在復(fù)雜的電網(wǎng)環(huán)境下實現(xiàn)精準(zhǔn)控制。這對PCS的設(shè)計和算法提出了極高的要求。”
當(dāng)前，掌握10秒內(nèi)實現(xiàn)300%瞬時過載，并精準(zhǔn)控制電壓源特性以抵御新能源隨機擾動等技術(shù)的企業(yè)，行業(yè)內(nèi)只有寥寥幾家。而在行業(yè)低價內(nèi)卷的當(dāng)下，這也成為了技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的重要陣地。
破局“內(nèi)卷”，打造領(lǐng)先
為了保證PCS的高效性能。依托28年電力轉(zhuǎn)換技術(shù)實踐經(jīng)驗，陽光電源從儲能系統(tǒng)層面出發(fā)，通過PCS、BMS、EMS等核心設(shè)備自研，實現(xiàn)系統(tǒng)間高效協(xié)同，保障PCS等設(shè)備和技術(shù)的高效性能。
首先，陽光電源提出“因網(wǎng)制宜”理念，依托在不同國家和地區(qū)的實踐經(jīng)驗，滿足PCS涉網(wǎng)的不同算法和設(shè)計需求，同時幫助BMS、EMS等高效協(xié)同，提高電池管理、系統(tǒng)級協(xié)調(diào)能力，實現(xiàn)精細(xì)化能量管理、減緩衰減、提升響應(yīng)速度等。
其次，幫助更安全的系統(tǒng)控制。儲能系統(tǒng)內(nèi)的各種元器件，特別是電氣連接點眾多的直流側(cè)更需要管理。為此，陽光電源PowerTitan 2.0革命性首創(chuàng)“交直流一體化”極簡結(jié)構(gòu)，把PCS融入電池柜，有效減少直流側(cè)安全隱患；同時搭載最新儲能直流拉弧檢測技術(shù)，在出現(xiàn)短路、反接時，通過PCS迅速識別并分級關(guān)斷滅弧。此外，還有“一簇一PCS”對電池精細(xì)化管理，PCS內(nèi)置多種保護(hù)機制，如過壓/欠壓保護(hù)、短路保護(hù)及溫度監(jiān)控等，幫助整個儲能系統(tǒng)更安全穩(wěn)定地運行。
此外，仿真驗證保障項目安全高效落地。“電網(wǎng)的很多問題只能通過仿真實驗來驗證。”陳鵬說道。面對新型電力系統(tǒng)帶來的技術(shù)難題，陽光電源搭建仿真平臺，設(shè)立專業(yè)團(tuán)隊，通過“因網(wǎng)制宜”適配不同場景對PCS等設(shè)備的不同需求，確保儲能系統(tǒng)能夠適應(yīng)復(fù)雜的電網(wǎng)環(huán)境。
陳鵬解釋道，“我們建立的微網(wǎng)仿真實驗平臺，通過仿真識別儲能系統(tǒng)在實際并網(wǎng)運行中可能存在的問題，驗證PCS的性能。”這樣不僅提高了產(chǎn)品的可靠性，還為陽光電源在構(gòu)網(wǎng)技術(shù)上的領(lǐng)先地位奠定了堅實基礎(chǔ)。
陽光電源PCS解決方案總監(jiān)邵賢林
通過謹(jǐn)慎的前瞻性布局，項目最終大量安全落地實證。目前業(yè)內(nèi)關(guān)心的構(gòu)網(wǎng)核心難題如VSG、黑啟動、無縫切換等，陽光電源早在10年前就依托“電壓源”的設(shè)計思路開始突破并落地實戰(zhàn)，如西藏措勤微網(wǎng)項目、印第安納州構(gòu)網(wǎng)型黑啟動項目、東南亞首個“綠色工廠”無縫切換構(gòu)網(wǎng)項目等。
截至2024年，陽光電源構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)已有12GW+，包括廣西潿洲島儲能黑啟動項目，西藏乃東才朋電力保供項目等。
“這些項目不僅解決了當(dāng)?shù)氐哪茉聪{和供電難題，還提供了相當(dāng)寶貴的經(jīng)驗。”陽光電源PCS解決方案總監(jiān)邵賢林表示，“通過項目實踐，我們驗證了PCS在復(fù)雜環(huán)境下的構(gòu)網(wǎng)能力和穩(wěn)定性，為后續(xù)項目的開展提供了重要參考。”
未來PCS將如何持續(xù)“領(lǐng)跑”？
“目前，陽光電源PCS已提供全覆蓋的技術(shù)方案，具備高效率、高安全、強涉網(wǎng)的特性，適配當(dāng)前主流的儲能技術(shù)路線，并幫助儲能系統(tǒng)適配不同國家的電網(wǎng)環(huán)境，覆蓋沙戈荒、丘海灘等全場景。”邵賢林介紹道。
隨著新型電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，PCS技術(shù)還在朝著智能化、高功率密度和強涉網(wǎng)性能的方向繼續(xù)演進(jìn)。陽光電源正在積極探索新一代PCS技術(shù)，通過智能化管理和高效能量調(diào)度，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的性能和可靠性。
“未來，PCS不僅要滿足電網(wǎng)的基本需求，還要在智能化、高功率密度和強涉網(wǎng)性能上實現(xiàn)突破。”陳鵬告訴記者，“我們將繼續(xù)加大研發(fā)投入，推動PCS技術(shù)的創(chuàng)新，為全球能源轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。”
