中國儲能網(wǎng)訊：儲能變流器（PCS），又稱雙向儲能逆變器，是儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)中間實(shí)現(xiàn)電能雙向流動的核心部件，用作控制電池的充電和放電過程，進(jìn)行交直流的變換。在電池儲能系統(tǒng)中成本約占比15%-20%，是電池儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵核心環(huán)節(jié)。
什么是儲能變流器？
儲能變流器由功率、控制、保護(hù)、監(jiān)控等軟硬件組成，其主要功能包括平抑功率、信息交互、保護(hù)等，PCS決定了輸出電能質(zhì)量和動態(tài)特性，也很大程度影響電池的使用壽命。
從電化學(xué)儲能系統(tǒng)成本拆分來看，電池成本約占60%，儲能變流器（PCS）環(huán)節(jié)約占20%，EMS約占10%，BMS約占5%。
儲能變流器與光伏逆變器在很大程度上同源，兩大產(chǎn)業(yè)相互促進(jìn)，協(xié)同發(fā)展。
光伏逆變器主要作用主要將光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成交流電；儲能變流器，是儲能裝置和電網(wǎng)中間的關(guān)鍵器件，用作控制電池的充電和放電過程，進(jìn)行交直流的變換。兩類新能源電力電子產(chǎn)品的主要零部件類似，且在應(yīng)用端也開始呈現(xiàn)高度的協(xié)同效應(yīng)。在光伏PCS已經(jīng)取得非常大的市場規(guī)模的前提下，未來儲能PCS的競爭格局與光伏逆變器趨同，延續(xù)光伏PCS格局。
新技術(shù)
伴隨著儲能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，儲能變流器新技術(shù)迭出。
1.組串式
逆變器可以按技術(shù)路線、能量儲存與否、輸出交流電壓的相數(shù)、下游應(yīng)用領(lǐng)域等不同維度進(jìn)行分類。從能量儲存與否來看，可分為光伏并網(wǎng)逆變器和儲能逆變器；從技術(shù)路線來看，分為集中式逆變器、組串式逆變器、集散式逆變器和微型逆變器。
目前業(yè)內(nèi)電池儲能系統(tǒng)主要采取集中式PCS，多組電池并聯(lián)將引起電池簇之間的不均衡；組串式PCS可以實(shí)現(xiàn)簇級管理，提升系統(tǒng)壽命，提高全壽命周期放電容量，組串式PCS規(guī)模化應(yīng)用趨勢已見雛形。比如華能黃臺100MW/200MWh項目，是國內(nèi)首個采用組串式PCS架構(gòu)的大型儲能電站（PCS由上能電氣提供）；山東德州林洋光儲3MW/6MWh項目也采用該系統(tǒng)架構(gòu)（華為提供整套系統(tǒng)）。
2.直流1500V系統(tǒng)架構(gòu)
1500V儲能系統(tǒng)核心產(chǎn)品為1500V儲能PCS。1500V電壓升級源于光伏，從光伏切入儲能，1500V在電子元器件方面積累了良好的基礎(chǔ)。
據(jù)說某廠商產(chǎn)品數(shù)據(jù)，1500V儲能系統(tǒng)在能量密度、成本、系統(tǒng)效率等方面優(yōu)勢明顯。比如40尺的集裝箱+280Ah的電芯下，1000V的電池最大裝機(jī)容量為3.3MWh，1500V可以提高到4.5MWh，除了PCS、電池、輔助配件成本可以減少外，人工、地基和土地成本也會大幅下降。
近年來，陽光能源、上能電氣、華為、寧德時代、科陸、南瑞繼保、雙一力儲能、科華恒盛、錦浪科技等企業(yè)相繼發(fā)布1500V相關(guān)儲能產(chǎn)品，搶占儲能市場，并且這種趨勢逐年加速。
據(jù)不完全統(tǒng)計，2022年以來, 采用1500V儲能系統(tǒng)的招標(biāo)項目超9GWh，其中“中核匯能有限公司2022-2023年新能源項目儲能系統(tǒng)集中采購項目”，采購全釩液流及磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)總規(guī)模達(dá)5.5GWh，明確項目擬采用直流1500V儲能系統(tǒng)設(shè)計方案。從近期招標(biāo)項目數(shù)量來看，1500V儲能系統(tǒng)已成為各發(fā)電集團(tuán)主流儲能系統(tǒng)電壓等級。
數(shù)據(jù)來源：能源電力說數(shù)據(jù)庫
產(chǎn)業(yè)鏈及行業(yè)格局
1.儲能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈
從電化學(xué)儲能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游是電池原材料、電子元器件供應(yīng)商等；中游是儲能系統(tǒng)集成商及系統(tǒng)安裝商；下游應(yīng)用端則是風(fēng)光電站、電網(wǎng)系統(tǒng)、戶用/工商業(yè)、通信運(yùn)營商、數(shù)據(jù)中心等終端用戶。一個典型的電化學(xué)儲能系統(tǒng)主要由電芯、能量管理系統(tǒng)（EMS）、儲能變流器（PCS）、電池管理系統(tǒng)（BMS）四個核心部分構(gòu)成。
2.儲能PCS產(chǎn)業(yè)格局
當(dāng)前儲能PCS行業(yè)賽道玩家眾多，來自光伏逆變器、不間斷電源（UPS）、充電樁（EV charger）、電網(wǎng)側(cè)-輸配電設(shè)備（PTD、MVD、APF、SVG）等多領(lǐng)域廠商。
據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，2021年度，全球市場中儲能PCS出貨量排名前十位的中國儲能PCS提供商，依次為：陽光電源、科華數(shù)能、比亞迪、古瑞瓦特、上能電氣、盛弘股份、南瑞繼保、匯川技術(shù)、索英電氣和科士達(dá)。中國新增投運(yùn)的新型儲能項目中，裝機(jī)規(guī)模排名前十位的儲能PCS提供商，依次為：上能電氣、科華數(shù)能、索英電氣、南瑞繼保、陽光電源、盛弘股份、華自科技、智光儲能、匯川技術(shù)和許繼電氣。
儲能PCS相關(guān)廠商如下（不完全統(tǒng)計）：
數(shù)據(jù)來源：能源電力說數(shù)據(jù)庫
2022年，國內(nèi)新型儲能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，2022年國內(nèi)新增投運(yùn)新型儲能項目裝機(jī)規(guī)模達(dá)6.9GW，與2021年同期相比，增長率均超過180%，累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)12.7GW；其中新增投運(yùn)鋰離子電池儲能裝機(jī)規(guī)模超6GW，預(yù)計累計規(guī)模超10GW。再結(jié)合此前各省發(fā)布的規(guī)劃文件，各省規(guī)劃的新型儲能發(fā)展目標(biāo)合計超過6000萬千瓦，是國家能源局“2025年達(dá)到3000萬千瓦目標(biāo)”的兩倍，電化學(xué)儲能作為新型儲能的主力，增長態(tài)勢將繼續(xù)延續(xù)。
作為儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)中間實(shí)現(xiàn)電能雙向流動的關(guān)鍵核心部件，儲能PCS存在不可替代性。電化學(xué)儲能的快速增長，也將帶動儲能PCS市場需求攀升，進(jìn)一步擴(kuò)大市場規(guī)模。
