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“构网”与“热岛”,新型储能破局的新法则

   2024-04-17 北极星储能网清稚17810
核心提示:如今新型储能似乎进入了平稳过渡的重要阶段,也是养精蓄锐、磨炼技术的最佳时期

作为新质生产力的代表,新型储能一直在不断进化。经历了规模化建设后,如今新型储能似乎进入了平稳过渡的重要阶段,也是养精蓄锐、磨炼技术的最佳时期。

科华数能副总裁曾春保认为,当前新型储能的发展驱动力亟待创新,而创新方向可围绕设备维度、场站维度和电网维度三个维度展开。最终的目的,都是为了全面迎接储能市场化应用挑战!

1 配储将走向正规军设备性能迎大考

当可再生能源装机全面超过火电,新型电力系统双高特征日益凸显,储能已经走到了历史岔路口,建设需求已经愈加迫切。

中电联的报告显示,2023年新能源配储、独立储能日均利用次数还不到一次。得不到调用、也就无从获得合理收益。储能真的走到了历史岔路口。

2024年4月1日,新版《全额保障性收购可再生能源电量监管办法》正式生效,这一文件其实又给储能带来了利好。从2007年版“电网企业全额收购”,到现如今“保障性收购部分电量”,似乎印证了“电网公司大概率放开95%新能源消纳红线”的传言。这意味着新能源发电企业将真正进入到以技术实力拼收益的市场化竞争,由此,新能源配套的储能或将真正走向实战应用!

4月12日,两部委重磅发布《关于促进新型储能并网和调度运用的通知》(简称《通知》),明确提出要通过灵活有效的市场化手段,促进新型储能“一体多用、分时复用”,进一步丰富新型储能的市场化商业模式。“建而不用”的问题,似乎有了解决之策,但对于大多数现有储能场站来说,储能设备究竟能否迎战仍是未知。

在早期新能源强制配储政策要求下,很多业主在成本压力下,可能选择了非专业企业、和非合格产品,储能相关性能指标不达预期,可能无法真正发挥作用,更无法满足“多样性功能性应用需求”。

而且,《通知》在业内首次提出了“鼓励存量电站改造”,这意味着新型储能即将迈入发展新阶段,同时也迎来更大的挑战。曾春保向北极星储能网表示,科华数能此前曾接收到业主单位邀请、协助对储能电站进行技术升级改造,但实际操作起来很难。“又要改造软件,还要更换硬件,还要动到结构,”曾春保表示如此改造成本很高。

过去短短五年间,储能行业已历经多种技术迭代升级,甚至有的储能设备供应商已经销声匿迹。而坚持长期主义的科华数能,一直采用前沿技术、且实施标准化设计,只需要简单的软件升级、增加通讯相关措施,即可适应行业最新需求。

2从昏暗到黎明 构网储能日渐明朗

“现在的储能,不管是新能源发电侧配套储能还是共享储能,目前只是做电力调峰、能量的搬移,但这只是储能很小一部分的价值。如果具备构网能力,储能则将发挥更大价值。”曾春保说。

一段时间以来,构网型储能概念热度与日俱增,多省招标政策文件提及“构网型储能”之后,尤其西北多省需求已经非常迫切,众多企业趋之若鹜展开技术讨论。但究竟何为“构网储能”其实还未形成统一标准。

在混沌之际,科华数能仍然保持在行业前列,率先于4月9日首推具备15项功能的全域构网储能系统,且通过了中国电科院的全项构网型测试,成为首批全面适应构网需求的储能产品。

全新一代S3-EStation 2.0 智慧液冷储能系统,具备了惯量、有功/无功功率调节,以及ms级功率响应和μs级电压构建能力,能有效平抑电网波动,显著提升电能质量,系统短路容量比(SCR)低于1.1,能够在电网故障时迅速恢复稳定,显著减少停电时间,确保电力供应的连续性和稳定性。

曾春保坦言,目前如果要满足真正的构网需求,PCS成本肯定要上涨。但这一部分的变化对整个储能系统所带来的价值是非常可观的。

首先,构网型储能是来源于新能源、也应用于新能源,它可以替代新能源原本需要配套的一些设备,而且这些设备的投资成本和运维成本都远远比构网储能增项成本更高。

光伏为例,为了解决短路比低的问题,现在厂家都被要求配置调相机,几十兆瓦规模的调相机成本要以千万元计,且运维成本非常高。相较之下,配套构网型储能不仅可以替代调相机的功能,提升电网的短路比,还能实现黑启动、一次调频、有功无功等等多重功能,且通过多元化电力市场获取更多补偿收益。

“如果没有构网性能,其实储能的收益是比较有限的。现在就要电网企业、监管部门去细化相关细则,将储能的价值真正挖掘出来。”

曾春保介绍,科华数能参与的300MW/1.2GWh的新疆克州独立储能项目正在完成调试、并网和验收工作。届时,该项目将成为全球最大的构网型储能项目。超前技术布局、超前市场化应用,在科华数能身上再一次完美展现。

3“顶风”方案 破除储能“热岛”危机

储能的高增长需求确定了,企业竞争也在日益激烈,这从持续走低的储能成本可见一斑。当前各家的报价已经接近极致、甚至已经亏本,这种不计利益的内卷肯定是难以为继的、也是不利于储能行业发展的。

“储能的成本与效益之间需要找到平衡点,新的散热方案是能解决成本跟效益的问题的钥匙。”曾春保表示。

为了提高储能效率,很多企业关注到了温度对于储能效率的影响。在科华数能看来,单纯的液冷PCS还不足以满足行业需求,也存在一定的极限。

当前业内PCS广泛采用侧面出风的设计,在密集的集中式储能电站将产生显著热岛效应,即相邻设备间的热量无法有效散出,位于中心的储能设备温度将远高于周边设备,这种不一致性不仅影响电站整体的调度运行,而且也将加快中心储能设备的老化。

为此,科华数能在业内首先提出顶部出风设计方案,充分利用顶部空间促进热量的高效导出,令整站环境温度降低8℃,液冷机组功耗降低25%。同时,顶部出风设计可实现PCS进风口温度降低11.7℃,将电气设备使用寿命提升50%,解决“热岛效应”主要痛点。

同样是百兆瓦级储能电站,不同的设计方案可以彰显用地成本优势;而同样是标称5MWh储能系统,不同的集装箱尺寸、不同的温控方案,将产生微小的运行转换效率差异,继而影响储能的收益。这种差异化设计,尤其需要丰富项目经验积累和深厚的技术沉淀,但也正是科华数能的竞争优势所在。

而科华也推出了2.5MW储能变流器与5MWh液冷储能电池系统的全液冷散热设计,相比于传统风冷解决方案,PCS功率模块寿命提升25%,能够在50℃环境温度下不降额运行,电池衰减率降低10%~15%,令储能电池系统寿命可达15年以上。

曾春保表示,科华数能此次发布的技术跟解决方案,就是为了能够解决客户实际遇到的问题。而且基本上每一个独特的设计都包含有科华数能的创新专利,投入的时间跟精力不可估量。“我们始终保持热忱的研发态度和积极的创新进取,希望能发挥我们三十余年来厚积薄发的优势,以领先行业半步的速度推动行业进步。”

以技术创新破除价格内卷,科华数能一直身体力行。

 
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