工商業(yè)儲能系統(tǒng)集成技術(shù)和市場正以其多樣復(fù)雜性的特征呈現(xiàn)出快速的變化,一方面工商業(yè)系統(tǒng)集成在向更大規(guī)模、更高能量密度趨勢發(fā)展,另一方面應(yīng)用場景更加復(fù)雜多樣,對系統(tǒng)壽命、安全和收益提出更高要求。
這也需要PCS從技術(shù)迭代和產(chǎn)品形式等多個維度來進行創(chuàng)新來適應(yīng)儲能系統(tǒng)集成變化帶來的挑戰(zhàn)。尤其是300+Ah大容量電芯在工商業(yè)儲能領(lǐng)域的加速應(yīng)用對儲能PCS功率提升的要求進一步明確。
“目前市場主流工商業(yè)儲能系統(tǒng)搭載的還是100KW的PCS,但125KW PCS的應(yīng)用正在不斷增加,今年有望大規(guī)模配套工商業(yè)儲能系統(tǒng)產(chǎn)品?!睂幉▋|儲電氣總經(jīng)理張宇鑫告訴高工儲能,尤其是在電芯越來越大型化之下對PCS功率要求更高。
高工儲能在調(diào)研中了解到,多家PCS廠商針對2024年工商業(yè)儲能的市場變化和更大規(guī)模、更高能量密度、長壽命、高安全等趨勢已經(jīng)在PCS功率提升等方面做好了技術(shù)創(chuàng)新迭代的準備。
125KW模塊化PCS正是在這一趨勢下開始在工商業(yè)儲能市場加速應(yīng)用。
125KW模塊化PCS配套工商儲“背后”
PCS在儲能系統(tǒng)成本中的占比約15%-20%,僅次于儲能鋰電池,但是對整個系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、以及長期的收益起著關(guān)鍵的作用。從很大程度上來看,PCS的技術(shù)演進都取決于儲能電芯和整個系統(tǒng)集成的變化。
大容量電芯尤其是300+Ah電芯的應(yīng)用和加速量產(chǎn)并在工商業(yè)儲能領(lǐng)域的配套對PCS的技術(shù)迭代正起著至關(guān)重要的引領(lǐng)作用。
為匹配大容量電芯,PCS功率的提升就成為首要的問題。
“高功率PCS使得儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻等電力輔助服務(wù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用,增強電網(wǎng)穩(wěn)定性,并能在電力需求高峰時迅速釋放儲存的電能,有效緩解供需矛盾?!庇袃δ芟到y(tǒng)集成企業(yè)技術(shù)負責(zé)人表示。
300Ah+儲能電芯自2023年集中推出以來,已率先在大型儲能,尤其是5MWh系列產(chǎn)品上完成配套,但彼時具備量產(chǎn)能力的電芯企業(yè)并不多。而隨著不同品牌300Ah+電芯在2024年Q1、Q2開啟量產(chǎn),相關(guān)業(yè)內(nèi)人士分析,300Ah+電芯或?qū)⒃谙掳肽甏笠?guī)模配套工商業(yè)儲能產(chǎn)品。
大功率模塊化的PCS在工商業(yè)儲能中的應(yīng)用一方面是適應(yīng)更大的300+Ah電芯。由此帶來降本這個產(chǎn)業(yè)化進程的重中之重,同時模塊化的設(shè)計使得其集成度更高,更加適配工商業(yè)儲能靈活多樣的應(yīng)用場景。
在工商儲領(lǐng)域,伴隨300Ah+儲能電芯的運用,PCS對應(yīng)升級至125kW以上,才能組成更高效的系統(tǒng),以確保高能效的轉(zhuǎn)換。
“儲能系統(tǒng)集成優(yōu)化迭代的方向是以電池為主去優(yōu)化,然后PCS去適應(yīng)。”禾邁股份研發(fā)總監(jiān)張明告訴高工儲能,隨著單體電芯往更大容量去發(fā)展,PCS功率的提升也就成為了必然。
除了功率的提升,2023年以來,組串式模塊化設(shè)計的PCS在工商業(yè)儲能等領(lǐng)域呈現(xiàn)出快速發(fā)展之勢,通過模塊化的設(shè)計,組串式PCS形成更靈活的容量規(guī)模,同時以分簇管理來實現(xiàn)精準的控制,可以更靈活、更容易與電池系統(tǒng)進行集成與配套,使電池與PCS更具適配性,更能提高產(chǎn)品的充放電效率,也方便日后進行容量擴展。
模塊化PCS在工商業(yè)儲能領(lǐng)域應(yīng)用的底層邏輯在于,一方面是工商業(yè)儲能分布式場景多樣化,同時也是工商業(yè)儲能高安全性和經(jīng)濟性的需求。
此前億蘭科創(chuàng)始人何少強在接受高工儲能調(diào)研時表示,復(fù)雜的工商業(yè)儲能應(yīng)用場景中,模塊化設(shè)計,能夠在滿足不同用戶用電需求的同時,增加靈活性、安全性,提高效能降低損耗,也能夠根據(jù)項目的規(guī)模、電力情況優(yōu)化,實時監(jiān)控,確保實實在在的“智慧儲能”落地。
125KW模塊化PCS“比拼”
高工儲能從市場調(diào)研調(diào)研的信息顯示,工商業(yè)儲能業(yè)主方目前關(guān)注的一是安全性,二就是經(jīng)濟性。安全是底線,而經(jīng)濟性則主要通過儲能系統(tǒng)更高的能量轉(zhuǎn)換獲取,如何提升整個工商業(yè)儲能系統(tǒng)的效率,就成為競爭的關(guān)鍵。
這也正是300+Ah大容量電芯和125KW模塊化PCS在工商業(yè)儲能領(lǐng)域加速應(yīng)用的原因所在。
據(jù)高工儲能調(diào)研了解,2023年下半年以來,多家PCS廠商都已經(jīng)針對工商業(yè)儲能市場推出了125KW的模塊化PCS產(chǎn)品。
2023年8月,盛弘股份發(fā)布了全球首款碳化硅工商業(yè)模塊化儲能變流器PWS1-125M,盛弘125kW模塊交流側(cè)為三相四線制,400Vac輸出,無需額外增加隔離變壓器,可直接離網(wǎng)使用,滿足應(yīng)急備電需求,避免限電等特殊情況下導(dǎo)致的停工停產(chǎn)問題,靈活適配多種應(yīng)用場景。同時可向下兼容125-100kW功率需求,適配280-320Ah電池系統(tǒng),直流側(cè)電壓范圍600-1000V,兼容風(fēng)、液冷單簇電池系統(tǒng)。PCS模塊擁有多種放置形式,可兼容不同儲能一體柜設(shè)計。
據(jù)高工儲能調(diào)研了解,目前市場工商業(yè)儲能系統(tǒng)主流解決方案主要為一體柜,以100kW/200kWh為主,通過搭載盛弘125KW PCS,結(jié)合市場大安時電芯的普及,一體柜可以進化為125kW/250kWh,1MW/2MWh儲能系統(tǒng)僅需8臺一體柜,顯著提升能量密度,可降低5%的系統(tǒng)初始成本,將投資回報周期縮短2-4個月。
億蘭科4月也發(fā)布了其125kW模塊化工商業(yè)儲能PCS新品。
禾邁股份在今年的北京展期間也發(fā)布了新一代工商業(yè)高防護等級液冷儲能變流器——HPCS125。采用禾邁智能液冷設(shè)計使HPCS125的三相IGBT受熱更均勻,散熱效率更高,能夠確保不同IGBT之間的溫差小于2攝氏度從而提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性,延長使用壽命。額定功率高達125kW,能夠適配580V至1000V的直流電壓以及280Ah至320Ah多規(guī)格電芯,滿足不同的功率需求;交流側(cè)采用三相四線設(shè)計,有效解決了三相不平衡問題,無需額外增加隔離變壓器;在離網(wǎng)狀態(tài)下可100%支持動態(tài)不平衡負載,滿足應(yīng)急需求,為系統(tǒng)提供更穩(wěn)定、更平衡的電力供應(yīng)。
此外,包括科華、首航新能源、崧盛創(chuàng)新等PCS企業(yè)也都有相關(guān)125KW工商業(yè)儲能PCS產(chǎn)品問世并進入小規(guī)模或批量量產(chǎn)階段。
行業(yè)普遍的判斷是,隨著314Ah電芯在工商業(yè)儲能領(lǐng)域的加速應(yīng)用,125KW模塊化PCS也將隨之上量。