2023年PCS应用特点:安全可靠、灵活适配、构网支撑
2023年PCS应用特点:安全可靠、灵活适配、构网支撑

2024年,我国储能新增装机规模将有多大?重点关注区域在哪?源侧配储、独立储能、用户侧储能各自发展空间如何?新年伊始,这些问题仍待解答。


2024年3月1日,在北京举办的“储能行业2023年回顾与2024年展望”大会上,储能与电力市场将与大家一同回顾2023年储能项目开展情况,分析各区域市场的发展特点,共同探讨2024年储能发展应用趋势。


会上,储能行业领先企业厦门科华数能科技有限公司将发表《储能变流器技术演进及其对储能系统产品迭代的影响》主题演讲。


2024年PCS的发展方向如何,将以何种方式进行迭代演进,又将对储能系统产生怎么样的影响?欢迎现场共同探讨。


年后开局第一场,期待与各位共话行业之势。有意者请扫描下方二维码报名,参会名额有限,以收到报名成功短信为准。


2023年PCS应用特点:安全可靠、灵活适配、构网支撑




据储能与电力市场跟踪观察,在大量储能项目中,PCS在功率容量上,呈现模块化PCS应用以及规模化集中式应用两大明显特点,前者小规模灵活精细,后者大规模适配更大容量储能系统。技术层面上,构网型PCS技术得到重视,短时功率支撑、电压支撑能力逐渐成为必备功能。同时,安全可靠也是PCS发展应用过程中最为重要的特点之一。

模块化灵活适配:小型组串式储能PCS通过模块化设计,形成更灵活的容量规模,工商业储能柜将模块化PCS一体集成,大型储能系统也开始采用小型模块化PCS,从单簇入手进行更加精准的管理


构网型:构网型PCS技术通过提供阻尼与惯量、无功支撑等,可以给电网稳定带来有力支撑。多地提出建设构网型储能项目,2023年至今已有近8.4GWh的构网型储能项目处于规划/进展/投运状态,仅新疆一个新能源大省的规模就达到了1.145GW/4.58GWh其中克州300MW/1200MWh构网型独立储能项目储能系统由科华数能中标。

安全可靠储能要发挥作用,安全是底线。在价格战激烈的2023年,深耕与行业的领军企业始终以安全为本,从储能系统设计、安全防护、电站建设、运行维护全方位角度保障产品安全。

下面将与大家共同回顾2023年PCS应用的三大特点。

模块化PCS

匹配簇级精细化管理


从PCS的功率上看,有大机和小机两种形式,可分别对应源网侧大型储能系统与用户侧储能系统,大机上看,单机规模通常为1000kW~2000kW,两台并机可达4MW。随着单体电芯容量的扩大,储能系统单舱的规模扩展至5MWh、6MWh,与之匹配的集中式PCS也将随之扩大,单机2.5MW预计也将很快面世小机规模30kW、100kW、125kW、250kW、500kW、630kW不等。


2023年以来越来越多的企业开始推出针对大型源网侧储能电站应用的模块化PCS,功率容量从100kW、200kW、215kW不等。2023年下半年,阳光电源PowerTitan 2.0把模块化PCS做进集装箱内,借由其匹配簇级管理方案。

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其中科华数能的S³液冷储能系统,系统适配科华模组化PCS,同时配置DC-DC簇级控制器储能单元可接受任何一簇电池电量、电压调整,面对维护时,单簇切除,更省心省力。大幅降低簇间木桶效应和电池容量失配现象。

全栈式安全

为储能行业发展保驾护航


储能要发挥作用,安全是底线。据储能与电力市场不完全统计,2017年至2023年10月间全球发生近70起储能相关安全事故,所涉及项目的总规模超4GWh。


2023年,价格战尤为激烈,但致力于在行业深耕,为双碳事业添砖加瓦的企业也始终严守安全的底线,23年全年的事故较22年减少了50%左右。

2023年PCS应用特点:安全可靠、灵活适配、构网支撑

安全可靠也是PCS发展应用过程中最重要的特点之一。同时,涉及储能系统设计、安全防护、电站建设、运行维护全方位的安全管控也有例可依。

2023年11月1日,厦门科华数能科技有限公司在SNEC储能展2023上重磅推出《科华数能新型储能系统全栈式高安全管控技术白皮书》对当前系统安全需要关注的各方面进行充分论述,展示了科华数能在储能电站复杂场景下,应对安全管控挑战的思考,详细介绍了科华数能已建立的包括从电芯选型到电池管理电气安全、系统消防安全、施工安全以及运维安全在内的全栈式高安全管控技术

构网型技术

支撑电网,不仅仅是3倍过载


随着“双高”问题的逐渐凸显,储能对电网的支撑,或者说PCS对电网的支撑能力获得重视。具有电压源特性的构网型的储能技术被多次提出,此技术的核心在于PCS。

区别于一般的PCS,构网型PCS需要具备的能力要求高且多,比如西藏要求构网型电化学储能系统具备300%额定电流10秒短时过载能力。

除了过载能力外,构网型PCS还需要具备惯量响应、阻尼控制、电网频率调节、电网电压调节、高低压故障穿越、过载、并/离网切换、多机并联、功率控制、黑启动、相角突变耐受、电网强度适应、报警和保护等20余项功能。

2023年已有大量的构网型储能项目招标投运。据不完全统计,2023年至今已有近8.4GWh的构网型储能项目处于规划/进展/投运状态,追踪的26个构网型项目中西藏多达7个,新疆一个新能源大省的规模就达到了1.145GW/4.58GWh

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当前,新疆有5个大型构网型独立储能项目处于招采/建设中,其中克州300MW/1200MWh构网型独立储能项目储能系统由科华数能中标。作为储能行业龙头企业,科华数能是最早从事构网型储能研发设计的企业之一。

2021年,采用构网控制技术的科华数能PCS,在深圳热电厂助力全国首个9E级机组实现黑启动。


2022年,科华数能为伊拉克石油部电力部提供光储柴构网型微网解决方案,系统采用构网型储能结合弱电网特征的光伏逆变器+柴发构建微电网系统。


2023年,科华数能在宁夏百MW级共享储能项目开展构网型储能技术应用,应对宁夏弱网地区实现构网型电力支撑。


2023年PCS应用特点:安全可靠、灵活适配、构网支撑

据悉,科华数能还将对平抑新能源发电波动、提升系统惯量、增强频率与电压支撑能力、控制短路容量和改善电网阻尼特性等技术有效性进行验证与试点,加速构网型储能技术的全面应用

附:部分企业1500V大储PCS/一体机产品汇总

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2023年PCS应用特点:安全可靠、灵活适配、构网支撑
2023年底PCS新国标、电化学储能系统新国标陆续公开。值得注意的是,电化学储能系统新国标增加了运行适应性、一次调频、惯量响应、黑启动系统技术要求;PCS新国标增加了一次调频、惯量响应、高电压穿越、连续故障穿越、运行适应性、和设备可用性等电气性能要求。

可以预见的是,电网对储能系统短时功率支撑、电压支撑的需求将越来越大,而这些功能的实现与PCS有着紧密的联系。

2024年PCS的发展方向如何,将以何种方式进行迭代演进,又将对储能系统产生怎么样的影响

2024年3月1日,在北京举办的“储能行业2023年回顾与2024年展望”大会上,储能行业领先企业厦门科华数能科技有限公司将发表《储能变流器技术演进及其对储能系统产品迭代的影响》主题演讲,与业内人士共同探讨2024年PCS发展应用趋势。


厦门科华数能科技有限公司(简称“科华数能”)立足于电力电子转换技术,在光伏、储能、微网、风电、综合能源服务等领域拥有多元化的解决方案和丰富的项目经验,为全球客户提供产品设备、系统集成、整体方案、规划设计、工程建设、运营维护等综合服务。


在“30•60”双碳目标下,科华数能践行综合能源“源网荷储”一体化理念,正与100多个国家和地区的合作伙伴一起,以技术推动能源结构转型,助力全球能源变革进入新时代。截止2022年底,全球光伏累计装机规模超过31GW,储能装机量超过6.3GW/5.4GWh


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责任编辑:一拳超人

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作者 808, ab