模块化:工商业储能新风口

发布时间:2024-05-27    来源:中国能源报   关键词:储能企业,工商业储能一体机,工商业储能设备,

在业内人士看来,工商业储能一体机设计更加紧凑,也可有效减少设备数量和占地面积,降低了建设、运营和维护成本,更符合市场主流需求。

如今,宁德时代、比亚迪、阳光电源、华为、中兴新能源等多家企业,不仅专注核心业务,还纷纷研发和生产工商业户外一体机模块化解决方案,发布自家技术产品。

在业内人士看来,工商业储能一体机设计更加紧凑,也可有效减少设备数量和占地面积,降低了建设、运营和维护成本,更符合市场主流需求。今年会有更多企业通过将蓄电池组、逆变器、控制系统、储能装置等功能集成于一体的模块化设计,实现灵活扩容、便捷运维,满足项目现场高效的安装部署。

储能企业热衷研发一体机

根据中国化学与物理电源行业协会预测,到2025年,全球工商业储能累计装机可达11.5GW,市场规模将在190亿元—240亿元之间;其中国内至2025年约有2.2GW/5.5GWh的增长空间,累计市场规模约为65亿元—80亿元。可以看到,相较于大储,工商业储能的市场规模并不算大,但下场的玩家只多不少,竞争更加激烈。

“业主出于成本、政策、安全、运维等多方面的考虑,往往存在项目决策难、签约难的现象,这就倒逼储能企业加快技术迭代,推出更符合业主需求的产品。”楚能新能源股份有限公司执行副总裁卜相楠接受记者采访时表示,从现有的技术路线上来看,一体机能够较好地解决这些问题,而且也支持虚拟电厂、并网、离网等多种模式,经济性、安全性、便捷性更突出,可提升业主签约积极性,也可促进行业整体健康发展。

谈及工商业储能户外一体机模块化设计,中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇对记者表示,储能系统的模块化设计是指将储能系统分解为多个独立的模块,每个模块包含一定的储能单元、控制单元和连接件等,这些模块可以单独工作,也可以根据需要进行组合和扩展。其灵活性和可扩展性可根据电力需求的变动增加或减少储能模块,适应不同规模的储能需求。

中石油深圳新能源研究院储能研发部负责人楚攀在接受记者采访时表示,模块化设计在很多领域都有应用,用在储能方面并不新鲜,在储能行业发展之初,国内针对储能的解决方案来源于光伏,所以储能项目大规模推广之初主要采用的都是集中式的大储方案,成本上也更有优势。随着市场不断扩大,技术不断迭代,模块化的集成方案也逐步发展起来。模块化的方案与集成式方案最大的区别是拓扑结构的改变,它增加了灵活性但对系统的控制能力也提出了更高的要求。

卜相楠表示,工商业储能柜相对于大储产品来说,技术和投资门槛都相对较低,对于绝大多数想要发展全场景化产品的储能企业来说更加友好。另一方面,工商业储能从全球来看,尚处于早期发展阶段,众多企业都想快速切入市场分一块“蛋糕”。

技术仍围绕多维度探索

在当前阶段,储能行业整体都非常拼,拼品质、拼价格、拼技术。就一体机而言,一样也要面临类似的市场竞争程度。从技术上来看,依然是围绕容量、安全、成本等多个维度进行探索。

卜相楠坦言,容量方面,目前314Ah的技术已经比较成熟,多家企业已经实现量产,也在逐渐替代280Ah应用在工商业一体柜上。同时,随着碳化硅技术的普及,PCS获得了更高的运行效率,与314Ah大电芯的组合使系统的能量从原来的215kWh跃升至250kWh左右,未来大概率成为市场的主流产品。从热管理方面来看,液冷方案将占据温控方案的主导地位已成行业共识。液冷pack相较于传统风冷pack,其系统温度可以控制在35摄氏度以内,电芯温差控制在3摄氏度以内,系统整体的能量效率可达89%,相较于风冷系统能量效率提升10%,带来了更为紧凑、高效的储能系统。“安全问题也是行业痛点之一。我们认为安全没有绝对,只有相对安全。如何能够使产品相对更安全,需要不断从材料、设计、品控等多维方向探索。”

“由于每个模块都是独立的,故障诊断和维护变得更加简单。只需更换或维修故障的模块,而不需要对整个系统进行停机维护。”刘勇认为,模块化设计可以实现局部隔离,一旦发生故障,影响范围有限,有利于安全运行。此外,户外一体机模块化储能系统可以快速安装,尤其是预制的模块,可以大大缩短现场安装时间。

楚攀表示,模块化的方案的主要产品形式就是储能柜,单个储能柜的储电量一般在100—500kWh之间。由于80%以上的工商业侧储能项目规模都在5MWh以内,模块化的方案在灵活性方面具备明显优势,所以储能柜产品在工商业储能市场成为主流,占比已经超过集中式储能解决方案。但模块化方案不仅仅可以应用于工商业储能领域,在大储领域模块化方案也有自身独特的优势。宁夏和山东都有100MW/200MWh规模的大型储能项目采用了模块化方案,从运行效果上来看,模块化的方案实现了对电芯更精细化的控制,进而让大型储能系统的运行效率有3%—4%的提升,同时模块化的设计也让后续的运维更加便利,系统的可用率提升到了90%以上。

模块化将成为竞争主赛道

在卜相楠看来,抛开不确定的政策变量,在当前阶段,模块化设计的确是工商业储能竞争的主要赛道。但是目前工商业储能的盈利模式仍较为单一,且存在较大不确定性,主要还是“峰谷套利”或是“自发自用  余量上网”两种方式。未来随着电力现货交易政策完善、虚拟电厂发展,工商业储能将逐步参与电力市场和提供电力辅助服务进行延伸,相应的技术路线也有可能会发生革新。

刘勇认为,随着储能技术的快速发展,模块化储能系统在电网调节、可再生能源并网、电动汽车充电等领域得到了广泛的应用。特别是在可再生能源领域,由于间歇性和不稳定性,需要储能系统进行能量的储存和调节,模块化的储能系统可以更好地满足这一需求。未来,随着储能技术的进一步发展和成本的进一步降低,模块化储能系统的应用将更加广泛。

楚攀认为,模块化储能方案已经成为新的风口,目前推出模块化储能方案的厂家超过10家,而在两年前仅奇点能源在主推模块化方案。模块化方案技术优势明显,但成本方面不占优,相比集中式方案,采用模块化方案做大型储能系统难度更大。模块化方案或模块化产品若想快速推广还需要寻找新的应用领域,不能固守在大储和工商业储能赛道,还应努力挖掘更多细分赛道,展示自身的技术优势和全寿命周期的经济性。

采访中,业内人士普遍认为,随着AI技术的进一步发展,工商业储能柜EMS的产品设计将会有突破性进展,届时也势必影响储能柜的设计路线。


资讯来源:中国能源报

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