中國儲能網(wǎng)訊：按電氣結(jié)構(gòu)劃分，大型儲能系統(tǒng)集成主要可分為集中式、分布式、智能組串式、高壓級聯(lián)、集散式五大技術(shù)路線。
·集中式：低壓大功率升壓式集中并網(wǎng)儲能系統(tǒng)，電池多簇并聯(lián)后與PCS相連，PCS追求大功率、高效率，目前在推廣1500V的方案。
·分布式：低壓小功率分布式升壓并網(wǎng)儲能系統(tǒng)，每一簇電池都與一個PCS單元鏈接，PCS采用小功率、分布式布置。
·智能組串式：基于分布式儲能系統(tǒng)架構(gòu)，采用電池模組級能量優(yōu)化、電池單簇能量控制、數(shù)字智能化管理、全模塊化設(shè)計等創(chuàng)新技術(shù)，實現(xiàn)儲能系統(tǒng)更高效應(yīng)用。
·高壓級聯(lián)式：電池單簇逆變，不經(jīng)變壓器，直接接入6/10/35kv以上電壓等級電網(wǎng)。單臺容量可達(dá)到5MW/10MWh。
·集散式：直流側(cè)多分支并聯(lián)，在電池簇出口增加DC/DC變換器將電池簇進(jìn)行隔離，DC/DC變換器匯集后接入集中式PCS直流側(cè)。
2023年底，中天儲能技術(shù)經(jīng)理蔡肖雄就曾在高工儲能年會上指出，目前來看，集中式、集散式、組串式和高壓級聯(lián)產(chǎn)品各有優(yōu)勢，國內(nèi)集中式較多，主要是集中式的成本較低，國外有很多長時的4h、6h儲能，組串式和集散式占很大比例。
2023年11月，新風(fēng)光也提到，目前高壓級聯(lián)儲能在電網(wǎng)的應(yīng)用還處于嘗試階段，有些省份電網(wǎng)公司也在嘗試用高壓級聯(lián)的方式做一些示范性的工程，但并沒有大面積的推廣這種技術(shù)，現(xiàn)在主流的技術(shù)還是低壓方案。
不過，在儲能電站大型化的趨勢下，以及業(yè)主對性能和安全性的更高追求，高壓級聯(lián)儲能憑借其不經(jīng)變壓器可節(jié)省成本，以及提升單臺 PCS 功率、運(yùn)行效率，降低電力電子損耗、提高整機(jī)響應(yīng)速度等優(yōu)勢，滲透率有望加速提升。
從近年來的高壓級聯(lián)儲能項目來看，高壓級聯(lián)技術(shù)招標(biāo)項目已經(jīng)超過1.76GWh，在實際應(yīng)用中已經(jīng)逐漸得到業(yè)主的認(rèn)可。
具體來看，華電國際萊城發(fā)電廠101MW/206MWh儲能項目是全國首個“高壓級聯(lián)+集中液冷”儲能項目，也是全國首次高壓級聯(lián)技術(shù)應(yīng)用在100兆瓦級儲能項目中；南網(wǎng)儲能河北保定10kV/6MW移動式大容量高壓級聯(lián)電池儲能電站，是國內(nèi)首個結(jié)合大容量高壓級聯(lián)技術(shù)路線和可移動設(shè)計的電池儲能電站；湖南邵陽綏寧縣電網(wǎng)側(cè)電化學(xué)儲能項目，是首例大規(guī)模采用全液冷熱管理的35KV高壓直掛儲能系統(tǒng)的電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲能電站。
在價格方面，從2024年初開標(biāo)的青海省海南州貢瑪儲能電站工程儲能系統(tǒng)項目招標(biāo)、陜煤新能源(大柴旦)有限公司西臺20萬千瓦源網(wǎng)荷儲一體化應(yīng)用示范項目高壓級聯(lián)式構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)設(shè)備集成采購這2個項目來看，南瑞繼保中標(biāo)單價分別為0.783元/Wh、0.99元/Wh，山東電工時代、金盤科技、林洋億緯等其他候選人的投標(biāo)單價也均低于1.1元/Wh，相較于2023年1.134~1.837元/Wh的投標(biāo)價格明顯下降，高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng)進(jìn)入“1元/Wh”時代。
高壓級聯(lián)系統(tǒng)作為業(yè)界“新貴”之一，也吸引了一批具備“硬實力”的企業(yè)入局，尤其是具備電力電子技術(shù)基礎(chǔ)的企業(yè)。南瑞繼保、智光電氣、金盤科技、新風(fēng)光、中車株洲所、四方繼保、山東時代電氣、林洋億緯、許繼集團(tuán)、易事特等企業(yè)均對高壓級聯(lián)技術(shù)進(jìn)行了布局。
其中，南瑞繼保、智光電氣、金盤科技、新風(fēng)光更是將高壓級聯(lián)作為其在儲能領(lǐng)域的重心。智光電氣在2023年底提到，目前智光高壓級聯(lián)儲能技術(shù)已有多個100MW以上項目落地。在2022年底，智光電氣還披露，正在擴(kuò)建高壓級聯(lián)儲能集成產(chǎn)線。
南瑞繼保近期已連續(xù)中標(biāo)233.6MW/896.1MWh高壓級聯(lián)儲能項目，包括青海海南州貢瑪儲能電站（50MW/200MWh）、陜煤大柴旦西臺20萬千瓦源網(wǎng)荷儲一體化應(yīng)用示范項目（51MW/160.8MWh）、海西州寶庫儲能電站（107.6MW/430.5MWh）、國家能源海南州塔拉儲能電站（25MW/104.8MWh）四個高壓級聯(lián)式項目。
新風(fēng)光高壓儲能應(yīng)急供電系統(tǒng)在東北某煤礦中得到應(yīng)用，該儲能系統(tǒng)為固定式煤礦應(yīng)急電源，采用6KV高壓應(yīng)急儲能系統(tǒng)，經(jīng)開關(guān)柜接入系統(tǒng)母線。新風(fēng)光產(chǎn)業(yè)園中，也采用了高壓10KV系統(tǒng)包括1套2MW/1.6MWh高壓級聯(lián)式大功率儲能系統(tǒng)。
效率方面，以新風(fēng)光為例，其高壓級聯(lián)型儲能PCS與SVG技術(shù)同源，采用級聯(lián)H橋電路拓?fù)涞姆绞綄⒌碗妷汗β蕟卧壜?lián)形成高電壓，提高單臺PCS功率、降低電池儲能系統(tǒng)總體損耗、提高可靠性及其他性能。采用該技術(shù)方案，在10kV電壓等級情況下，單臺儲能變流器可以做到25MW，PCS的運(yùn)行效率可以達(dá)到99%左右。
新風(fēng)光級聯(lián)式儲能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
此外，中車株洲所綜合能源事業(yè)部儲能產(chǎn)品開發(fā)部主任許東陽也曾提到，中車株洲所從四個方面積極應(yīng)對儲能挑戰(zhàn)：第一，通過拓?fù)浼軜?gòu)創(chuàng)新實現(xiàn)精細(xì)化電池管理，解決安全、效率、壽命等痛點(diǎn)，比如新拓?fù)涞母邏杭壜?lián)技術(shù)，一簇一管理的組串式儲能技術(shù)等；第二，通過電芯容量提升和系統(tǒng)體積、能量密度提升，降低系統(tǒng)成本，如全新一代5.X儲能系統(tǒng)；第三，構(gòu)網(wǎng)型儲能，為新型電力系統(tǒng)提供響應(yīng)支撐。第四，電壓等級不斷提升，未來或可突破DC2000V。
中車株洲所正在加快高壓級聯(lián)集中式儲能系統(tǒng)的開發(fā)。高壓級聯(lián)集中式儲能系統(tǒng)平臺具有高效率、低成本、響應(yīng)快、無簇間環(huán)流、構(gòu)網(wǎng)控制難度低等技術(shù)特點(diǎn)。35kV/30MWh的高壓直掛式液冷儲能系統(tǒng)，系統(tǒng)效率≥91%，響應(yīng)速度≤20ms，適用于源網(wǎng)側(cè)大儲場景，且經(jīng)濟(jì)性更好。
但不容忽視的是，由于技術(shù)壁壘較高，高壓級聯(lián)型PCS廠家仍然緊缺。在2023 年上半年，南網(wǎng)科技曾發(fā)布招標(biāo)公告，計劃采購100MW高壓級聯(lián)型儲能變流器，其后因遞交投標(biāo)文件家數(shù)不足流標(biāo)。以此來看，且待春風(fēng)起的高壓儲能賽道，仍在呼喚更多玩家的入局。
