作為新質生產力的代表,新型儲能一直在不斷進化。經歷了規模化建設后,如今新型儲能似乎進入了平穩過渡的重要階段,也是養精蓄銳、磨煉技術的最佳時期。
科華數能副總裁曾春保認為,當前新型儲能的發展驅動力亟待創新,而創新方向可圍繞設備維度、場站維度和電網維度三個維度展開。最終的目的,都是為了全面迎接儲能市場化應用挑戰!
1 配儲將走向正規軍設備性能迎大考
當可再生能源裝機全面超過火電,新型電力系統雙高特征日益凸顯,儲能已經走到了歷史岔路口,建設需求已經愈加迫切。
中電聯的報告顯示,2023年新能源配儲、獨立儲能日均利用次數還不到一次。得不到調用、也就無從獲得合理收益。儲能真的走到了歷史岔路口。
2024年4月1日,新版《全額保障性收購可再生能源電量監管辦法》正式生效,這一文件其實又給儲能帶來了利好。從2007年版“電網企業全額收購”,到現如今“保障性收購部分電量”,似乎印證了“電網公司大概率放開95%新能源消納紅線”的傳言。這意味著新能源發電企業將真正進入到以技術實力拼收益的市場化競爭,由此,新能源配套的儲能或將真正走向實戰應用!
4月12日,兩部委重磅發布《關于促進新型儲能并網和調度運用的通知》(簡稱《通知》),明確提出要通過靈活有效的市場化手段,促進新型儲能“一體多用、分時復用”,進一步豐富新型儲能的市場化商業模式。“建而不用”的問題,似乎有了解決之策,但對于大多數現有儲能場站來說,儲能設備究竟能否迎戰仍是未知。
在早期新能源強制配儲政策要求下,很多業主在成本壓力下,可能選擇了非專業企業、和非合格產品,儲能相關性能指標不達預期,可能無法真正發揮作用,更無法滿足“多樣性功能性應用需求”。
而且,《通知》在業內首次提出了“鼓勵存量電站改造”,這意味著新型儲能即將邁入發展新階段,同時也迎來更大的挑戰。曾春保向北極星儲能網表示,科華數能此前曾接收到業主單位邀請、協助對儲能電站進行技術升級改造,但實際操作起來很難。“又要改造軟件,還要更換硬件,還要動到結構,”曾春保表示如此改造成本很高。
過去短短五年間,儲能行業已歷經多種技術迭代升級,甚至有的儲能設備供應商已經銷聲匿跡。而堅持長期主義的科華數能,一直采用前沿技術、且實施標準化設計,只需要簡單的軟件升級、增加通訊相關措施,即可適應行業最新需求。
2從昏暗到黎明 構網儲能日漸明朗
“現在的儲能,不管是新能源發電側配套儲能還是共享儲能,目前只是做電力調峰、能量的搬移,但這只是儲能很小一部分的價值。如果具備構網能力,儲能則將發揮更大價值。”曾春保說。
一段時間以來,構網型儲能概念熱度與日俱增,多省招標政策文件提及“構網型儲能”之后,尤其西北多省需求已經非常迫切,眾多企業趨之若鶩展開技術討論。但究竟何為“構網儲能”其實還未形成統一標準。
在混沌之際,科華數能仍然保持在行業前列,率先于4月9日首推具備15項功能的全域構網儲能系統,且通過了中國電科院的全項構網型測試,成為首批全面適應構網需求的儲能產品。
全新一代S3-EStation 2.0 智慧液冷儲能系統,具備了慣量、有功/無功功率調節,以及ms級功率響應和μs級電壓構建能力,能有效平抑電網波動,顯著提升電能質量,系統短路容量比(SCR)低于1.1,能夠在電網故障時迅速恢復穩定,顯著減少停電時間,確保電力供應的連續性和穩定性。
曾春保坦言,目前如果要滿足真正的構網需求,PCS成本肯定要上漲。但這一部分的變化對整個儲能系統所帶來的價值是非常可觀的。
首先,構網型儲能是來源于新能源、也應用于新能源,它可以替代新能源原本需要配套的一些設備,而且這些設備的投資成本和運維成本都遠遠比構網儲能增項成本更高。
以光伏為例,為了解決短路比低的問題,現在廠家都被要求配置調相機,幾十兆瓦規模的調相機成本要以千萬元計,且運維成本非常高。相較之下,配套構網型儲能不僅可以替代調相機的功能,提升電網的短路比,還能實現黑啟動、一次調頻、有功無功等等多重功能,且通過多元化電力市場獲取更多補償收益。
“如果沒有構網性能,其實儲能的收益是比較有限的。現在就要電網企業、監管部門去細化相關細則,將儲能的價值真正挖掘出來。”
曾春保介紹,科華數能參與的300MW/1.2GWh的新疆克州獨立儲能項目正在完成調試、并網和驗收工作。屆時,該項目將成為全球最大的構網型儲能項目。超前技術布局、超前市場化應用,在科華數能身上再一次完美展現。
3“頂風”方案 破除儲能“熱島”危機
儲能的高增長需求確定了,企業競爭也在日益激烈,這從持續走低的儲能成本可見一斑。當前各家的報價已經接近極致、甚至已經虧本,這種不計利益的內卷肯定是難以為繼的、也是不利于儲能行業發展的。
“儲能的成本與效益之間需要找到平衡點,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。
為了提高儲能效率,很多企業關注到了溫度對于儲能效率的影響。在科華數能看來,單純的液冷PCS還不足以滿足行業需求,也存在一定的極限。
當前業內PCS廣泛采用側面出風的設計,在密集的集中式儲能電站將產生顯著熱島效應,即相鄰設備間的熱量無法有效散出,位于中心的儲能設備溫度將遠高于周邊設備,這種不一致性不僅影響電站整體的調度運行,而且也將加快中心儲能設備的老化。
為此,科華數能在業內首先提出頂部出風設計方案,充分利用頂部空間促進熱量的高效導出,令整站環境溫度降低8℃,液冷機組功耗降低25%。同時,頂部出風設計可實現PCS進風口溫度降低11.7℃,將電氣設備使用壽命提升50%,解決“熱島效應”主要痛點。
同樣是百兆瓦級儲能電站,不同的設計方案可以彰顯用地成本優勢;而同樣是標稱5MWh儲能系統,不同的集裝箱尺寸、不同的溫控方案,將產生微小的運行轉換效率差異,繼而影響儲能的收益。這種差異化設計,尤其需要豐富項目經驗積累和深厚的技術沉淀,但也正是科華數能的競爭優勢所在。
而科華也推出了2.5MW儲能變流器與5MWh液冷儲能電池系統的全液冷散熱設計,相比于傳統風冷解決方案,PCS功率模塊壽命提升25%,能夠在50℃環境溫度下不降額運行,電池衰減率降低10%~15%,令儲能電池系統壽命可達15年以上。
曾春保表示,科華數能此次發布的技術跟解決方案,就是為了能夠解決客戶實際遇到的問題。而且基本上每一個獨特的設計都包含有科華數能的創新專利,投入的時間跟精力不可估量。“我們始終保持熱忱的研發態度和積極的創新進取,希望能發揮我們三十余年來厚積薄發的優勢,以領先行業半步的速度推動行業進步。”
以技術創新破除價格內卷,科華數能一直身體力行。