中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:在新能源高比例并網(wǎng)與儲(chǔ)能電站大型化的雙重驅(qū)動(dòng)下,高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能技術(shù)憑借 “電力電子拓?fù)涮娲鷤鹘y(tǒng)電磁變換”的技術(shù)本質(zhì),實(shí)現(xiàn)了“低壓電池→高壓電網(wǎng)”的直接耦合,成為破解傳統(tǒng)儲(chǔ)能效率瓶頸與成本困境的核心路徑。
智光的領(lǐng)先不止在高壓級(jí)聯(lián)+固態(tài)電池技術(shù)
近日,智光儲(chǔ)能中標(biāo)廣東華電汕尾儲(chǔ)能項(xiàng)目級(jí)聯(lián)型高壓半固態(tài)磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目,該項(xiàng)目是全國首個(gè)采用級(jí)聯(lián)型高壓技術(shù)與半固態(tài)電池結(jié)合的調(diào)頻型獨(dú)立儲(chǔ)能電站,方案的落地應(yīng)用將為解決鋰電池安全性瓶頸、提升儲(chǔ)能系統(tǒng)循環(huán)效率提供重要工程實(shí)踐。
該項(xiàng)目的系統(tǒng)架構(gòu)和集成亮點(diǎn)在于由全液冷級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能單元組成,采用全液冷溫控,實(shí)現(xiàn)高度一體化設(shè)計(jì)。
根據(jù)智光電氣的公告,智光儲(chǔ)能與中國能建廣東院簽署的高壓級(jí)聯(lián)半固態(tài)磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)采購合同金額達(dá)1.64億元。
作為級(jí)聯(lián)型高壓直掛儲(chǔ)能技術(shù)的研究與應(yīng)用的引領(lǐng)者,智光儲(chǔ)能在2025年的在該領(lǐng)域的創(chuàng)新不僅僅是實(shí)現(xiàn)了級(jí)聯(lián)型高壓技術(shù)與半固態(tài)電池技術(shù)的成功落地。
今年7月,智光儲(chǔ)能與海辰儲(chǔ)能聯(lián)合發(fā)布基于∞Cell 587Ah 大容量電池的第三代級(jí)聯(lián)型高壓大容量儲(chǔ)能系統(tǒng),這一突破性成果標(biāo)志著全球首個(gè)大容量儲(chǔ)能電池從技術(shù)發(fā)布到閉環(huán)應(yīng)用的完整落地。
智光第三代級(jí)聯(lián)型高壓大容量儲(chǔ)能系統(tǒng)搭載海辰儲(chǔ)能∞Cell 587Ah大容量電池,實(shí)現(xiàn)單機(jī)容量達(dá)100MW/200MWh,系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率超92%,可直接高壓接入6~35KV電網(wǎng),可顯著降低能量損耗與建設(shè)成本。
系統(tǒng)無懼復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境,在孤網(wǎng)、微網(wǎng)、弱電網(wǎng)(如SCR < 2, R/X > 0.5)條件下均能可靠并網(wǎng)、穩(wěn)定運(yùn)行,具備一鍵黑啟動(dòng)能力,提供毫秒級(jí)百兆瓦級(jí)功率支撐,可在孤島模式下穩(wěn)定帶負(fù)荷運(yùn)行,為構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)、參與源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同提供核心保障,提升電站參與輔助服務(wù)市場(chǎng)的能力和價(jià)值。
該系統(tǒng)的聯(lián)合推出將推動(dòng)高壓直掛儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步及行業(yè)的發(fā)展,加速構(gòu)網(wǎng)型級(jí)聯(lián)高壓大容量儲(chǔ)能系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化落地。
憑借在35kV級(jí)聯(lián)高壓直掛大容量儲(chǔ)能技術(shù)上的持續(xù)突破,智光儲(chǔ)能在2025年儲(chǔ)能市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中強(qiáng)勢(shì)開局,分別在甘肅、廣東、內(nèi)蒙、新疆、河北、浙江、青海、遼寧等地頻頻簽約大型儲(chǔ)能電站項(xiàng)目。
截至9月2日,智光電氣在級(jí)聯(lián)型高壓大容量儲(chǔ)能領(lǐng)域的裝機(jī)規(guī)模已超9GWh,單站項(xiàng)目規(guī)模最大容量超過1GWh,在細(xì)分市場(chǎng)占有率突破70%,成功交付運(yùn)營20多項(xiàng)百兆瓦級(jí)構(gòu)網(wǎng)型級(jí)聯(lián)高壓儲(chǔ)能電站。
在用戶側(cè)場(chǎng)景中,該技術(shù)應(yīng)用于內(nèi)蒙古創(chuàng)源合金項(xiàng)目配置91.5MW/366MWh構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng),為國內(nèi)最大用戶側(cè)項(xiàng)目,有效解決鋁冶煉企業(yè)的高能耗與電網(wǎng)調(diào)峰矛盾。
在電網(wǎng)側(cè)調(diào)頻調(diào)峰場(chǎng)景中,青海海南州150MW/600MWh儲(chǔ)能電站項(xiàng)目采用該技術(shù),是迄今為止全球海拔最高、規(guī)模最大的級(jí)聯(lián)高壓儲(chǔ)能電站,為青海電網(wǎng)提供毫秒級(jí)調(diào)頻響應(yīng),系統(tǒng)效率提升6%到10%。
在新能源配套場(chǎng)景中,甘肅瓜州風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目作為全球首個(gè)主力電源型構(gòu)網(wǎng)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電平滑出力與帶330kV系統(tǒng)黑啟動(dòng)、孤網(wǎng)運(yùn)行等功能。
今年5月,智光儲(chǔ)能為國家能源青海公司打造的青海大柴旦項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行,其應(yīng)用單機(jī)100MWh級(jí)聯(lián)高壓技術(shù)并結(jié)合多種復(fù)合儲(chǔ)能形式,推動(dòng)我國構(gòu)網(wǎng)型復(fù)合儲(chǔ)能技術(shù)邁入“多能協(xié)同、全域覆蓋”新階段。
智光電氣9月8日的投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表顯示,智光電氣儲(chǔ)能設(shè)備銷售業(yè)務(wù)2025年上半年實(shí)現(xiàn)營收10.6億元,凈利潤超7000萬元,公司目前儲(chǔ)能在手訂單超18億元,中標(biāo)待簽合同訂單持續(xù)增加。
儲(chǔ)能電站GWh時(shí)代,高壓級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能將加速滲透
高壓級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能系統(tǒng)采用級(jí)聯(lián)式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),可以無需變壓器直接實(shí)現(xiàn)高壓電能的輸出,核心優(yōu)勢(shì)是擺脫對(duì)升壓變壓器的依賴,實(shí)現(xiàn)“低壓電池-高壓電網(wǎng)” 直接耦合,同時(shí)在效率、響應(yīng)速度、成本上全面超越傳統(tǒng)低壓儲(chǔ)能方案。
國電南瑞實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能系統(tǒng)具備多種優(yōu)勢(shì),包括:轉(zhuǎn)換效率高,可達(dá)98%以上,比傳統(tǒng)方案高3%-4%,系統(tǒng)全生命周期度電成本降低0.03元/kWh。
響應(yīng)更快,可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)突破,控制延遲低于5ms,較傳統(tǒng)方案降低90%,能精準(zhǔn)應(yīng)對(duì)電網(wǎng)毫秒級(jí)的調(diào)頻、調(diào)壓需求。
成本更優(yōu),省去變壓器、低壓柜等設(shè)備后,系統(tǒng)體積/重量減少40%,土地占用和建設(shè)成本顯著下降;資料顯示,系統(tǒng)規(guī)模超50MW時(shí),度電成本優(yōu)勢(shì)超10%。
適配性更強(qiáng),單機(jī)容量可達(dá)百M(fèi)W級(jí),支持10kV-35kV 電網(wǎng)直掛,既能適配新能源大基地,也能滿足城市電網(wǎng)、工業(yè)應(yīng)急等多元場(chǎng)景。
當(dāng)前,儲(chǔ)能電站規(guī)模正加速從百M(fèi)Wh邁向GWh時(shí)代邁進(jìn),高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能系統(tǒng)因其無需經(jīng)過變壓器直接接入電網(wǎng)的特性,在大型儲(chǔ)能電站方面具有綜合效率高、占地面積小、投資收益高等顯著優(yōu)勢(shì)。
此外,高壓級(jí)聯(lián)技術(shù)在構(gòu)網(wǎng)時(shí)也更具備優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在:第一,其單套系統(tǒng)功率顯著高于低壓儲(chǔ)能方案(通常達(dá)十倍以上),在大規(guī)模部署中可減少并聯(lián)設(shè)備數(shù)量,從而降低協(xié)調(diào)控制復(fù)雜度。
第二,高壓級(jí)聯(lián)輸出濾波為電抗器,相較于低壓儲(chǔ)能所需的LC或LCL濾波結(jié)構(gòu),其控制策略更易實(shí)現(xiàn)且能有效規(guī)避諧振風(fēng)險(xiǎn)。
第三,高壓級(jí)聯(lián)直接輸出電網(wǎng),無需配置變壓器,避免了變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)構(gòu)網(wǎng)性能存在差異的問題。
該技術(shù)的成熟度已通過多元化的工程應(yīng)用得到驗(yàn)證,在不同場(chǎng)景中展現(xiàn)出強(qiáng)大的適配性。
在新能源大基地領(lǐng)域,國家電投寧夏 200MW/400MWh 項(xiàng)目將系統(tǒng)直接接入35kV 集電線路,大幅提升棄風(fēng)棄光消納能力;國網(wǎng)青海海西州寶庫儲(chǔ)能電站應(yīng)用的35千伏高壓直掛式構(gòu)網(wǎng)型系統(tǒng),成功入選國家能源領(lǐng)域首臺(tái)(套)重大技術(shù)裝備。
在工業(yè)領(lǐng)域,寶武鋼鐵配套的級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能系統(tǒng)可支撐電弧爐0.5秒內(nèi)黑啟動(dòng),滿足高載能企業(yè)的應(yīng)急供電需求。
在技術(shù)融合方面,除了智光儲(chǔ)能中標(biāo)全國首個(gè)采用級(jí)聯(lián)型高壓技術(shù)與半固態(tài)電池結(jié)合的調(diào)頻型獨(dú)立儲(chǔ)能電站,山東萊城電廠投運(yùn)的全國首個(gè)“高壓級(jí)聯(lián) + 集中液冷”項(xiàng)目,由100兆瓦鋰電池與1兆瓦鐵鉻液流電池組成,轉(zhuǎn)換效率超 90%,為大規(guī)模長時(shí)儲(chǔ)能提供了新范式。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面,中國已發(fā)布《高壓直掛儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》,推動(dòng)模塊接口標(biāo)準(zhǔn)化,為技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用奠定基礎(chǔ)。
隨著新能源并網(wǎng)電壓等級(jí)持續(xù)提升,高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能技術(shù)有望成為源網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的主流,有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)其2025年全球市場(chǎng)份額將突破35%。
哪些企業(yè)在布局?
目前高壓級(jí)聯(lián)技術(shù)在儲(chǔ)能領(lǐng)域推廣的主要難點(diǎn)在于技術(shù)門檻高,入局企業(yè)少,業(yè)內(nèi)真正有產(chǎn)品的企業(yè)不超過10家。
除了智光儲(chǔ)能,新風(fēng)光同樣也是該領(lǐng)域的領(lǐng)軍者,另外,明陽瑞源、金盤科技、陽光電源等企業(yè)在加快布局,從各家的產(chǎn)品看,35kV高壓級(jí)聯(lián)方案成為當(dāng)前主要的競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域。
新風(fēng)光
新風(fēng)光深耕電力電子行業(yè)30多年,在高壓級(jí)聯(lián)技術(shù)應(yīng)用方面,擁有全球30000+臺(tái)套高壓級(jí)聯(lián)電力電子產(chǎn)品的工程應(yīng)用業(yè)績、50+年的品牌及技術(shù)沉淀,是電化學(xué)儲(chǔ)能行業(yè)大功率大容量高壓級(jí)聯(lián)技術(shù)的領(lǐng)跑者。
在高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能賽道,新風(fēng)光已具備了6kV、10kV和35kV全電壓系列的可交付能力,具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開發(fā)能力,且已有大量已落地的應(yīng)用案例。
其中,6kV系列產(chǎn)品主要應(yīng)用在煤礦等場(chǎng)景,10kV系列產(chǎn)品主要應(yīng)用在工商業(yè)領(lǐng)域,35kV系列產(chǎn)品主要應(yīng)用在新能源場(chǎng)站等。
其在東營2x200MWh獨(dú)立共享儲(chǔ)能系統(tǒng)集成項(xiàng)目,整體系統(tǒng)采用35kV高壓級(jí)聯(lián)方案,創(chuàng)新應(yīng)用AI大模型電池健康監(jiān)測(cè)等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用,為山東省儲(chǔ)能示范項(xiàng)目提供技術(shù)標(biāo)桿。
瑞源電氣
明陽集團(tuán)旗下的瑞源電氣針對(duì)“三北地區(qū)”以及“沙戈荒”大基地新型應(yīng)用場(chǎng)景研發(fā)的單機(jī)35kV 25MW/100MWh高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能系統(tǒng)于今年1月下線,該產(chǎn)品具備單機(jī)容量大、能量轉(zhuǎn)換效率高、系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制簡(jiǎn)單、安全性高、系統(tǒng)造價(jià)低、電池壽命長以及電網(wǎng)支撐能力強(qiáng)等多重優(yōu)點(diǎn)。
今年7月,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一次性并網(wǎng)成功。
金盤科技
金盤科技是干式變壓器龍頭企業(yè),2022年正式公開發(fā)布中高壓直掛(級(jí)聯(lián))儲(chǔ)能系統(tǒng)、低壓儲(chǔ)能系統(tǒng)等儲(chǔ)能系列產(chǎn)品,標(biāo)志著公司以中高壓直掛(級(jí)聯(lián))儲(chǔ)能系統(tǒng)為核心的儲(chǔ)能系列產(chǎn)品已進(jìn)入商業(yè)化進(jìn)程。
中高壓直掛儲(chǔ)能系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)6~35kV直接并網(wǎng)單機(jī)容量最大可做到25MW/50MWh,單次循環(huán)效率可達(dá)90%以上。
金盤科技通過與高校合作,開發(fā)了高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能系統(tǒng),具備電池Pack、BMS、PCS、EMS等多環(huán)節(jié)自主研發(fā)能力,產(chǎn)品已獲得訂單并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,產(chǎn)能布局覆蓋國內(nèi)多個(gè)地區(qū)。
陽光電源
陽光電源在儲(chǔ)能領(lǐng)域布局廣泛,其工商儲(chǔ)產(chǎn)品PowerStack 835CS采用10/20kV高壓直掛+黑啟動(dòng)支持,在昆山龍騰特鋼用戶側(cè)項(xiàng)目驗(yàn)證其工業(yè)級(jí)韌性。
其光儲(chǔ)一體化技術(shù)取消傳統(tǒng)光儲(chǔ)系統(tǒng)中的直流匯流柜,采用高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能架構(gòu),直流側(cè)電壓直接匹配儲(chǔ)能系統(tǒng),減少轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。實(shí)測(cè)顯示,該設(shè)計(jì)使系統(tǒng)效率從傳統(tǒng)方案的85%提升至91.5%,百M(fèi)Wh項(xiàng)目年發(fā)電量增加120萬kWh。
南瑞繼保
南瑞繼保是高壓直掛儲(chǔ)能技術(shù)先行者之一,其高壓級(jí)聯(lián)式儲(chǔ)能簡(jiǎn)化了儲(chǔ)能電站拓?fù)洌∠麄鹘y(tǒng)低壓并聯(lián)儲(chǔ)能系統(tǒng)的升壓變壓器,儲(chǔ)能系統(tǒng)與主電網(wǎng)電氣距離近、控制響應(yīng)快,對(duì)電網(wǎng)的支撐效果更好,系統(tǒng)效率超91%。
2022年6月,南瑞繼保研制的全球首套35kV高壓直掛儲(chǔ)能系統(tǒng),在紹興市上虞區(qū)35kV紅墟儲(chǔ)能電站順利并網(wǎng)運(yùn)行。
此外,為解決西北地區(qū)的用電問題,南瑞繼保在青海省開展了多個(gè)構(gòu)網(wǎng)型高壓直掛式儲(chǔ)能的建設(shè),2024年7月,青海海西州224.5MW/889MWh寶庫儲(chǔ)能電站項(xiàng)目全站并網(wǎng)成功。該儲(chǔ)能電站是目前世界規(guī)模最大的常規(guī)+構(gòu)網(wǎng)型聯(lián)合運(yùn)行儲(chǔ)能項(xiàng)目,同時(shí)也是世界容量最大的構(gòu)網(wǎng)型高壓直掛儲(chǔ)能項(xiàng)目。南瑞繼保為該項(xiàng)目提供了整套104.8MW/430.4MWh構(gòu)網(wǎng)型高壓直掛式儲(chǔ)能系統(tǒng)。
2025年3月,南瑞繼保打造的單機(jī)百兆瓦時(shí)構(gòu)網(wǎng)型高壓直掛儲(chǔ)能系統(tǒng)在云南文山寶池儲(chǔ)能電站成功實(shí)現(xiàn)滿容量充放試驗(yàn)并投入運(yùn)行,該項(xiàng)目是國家能源局56個(gè)新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目之一,項(xiàng)目突破了百級(jí)模組、數(shù)十萬節(jié)電芯SOC均衡等一系列關(guān)鍵技術(shù),刷新了高壓直掛儲(chǔ)能的單機(jī)容量上限。
許繼電力
許繼電力隸屬于中國電氣裝備,2023年7月,許繼電力基于多年的電力電子裝備研發(fā)設(shè)計(jì)一體化及智能制造能力,攻克了功率模塊冗余、軟旁路、SOC均衡、直流側(cè)濾波設(shè)計(jì)等多項(xiàng)技術(shù)難題,研制發(fā)布自主化的中高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能變流器等系統(tǒng)和產(chǎn)品。
產(chǎn)品采用H橋級(jí)聯(lián)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),直流側(cè)安全分?jǐn)嗉夹g(shù)、功率模塊冗余技術(shù)、自適應(yīng)SOC均衡技術(shù)功率模塊和高壓箱一體化設(shè)計(jì)技術(shù)、減小占地面積,具有高安全、高可靠、經(jīng)濟(jì)性更佳等優(yōu)勢(shì),可廣泛應(yīng)用于發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、工商業(yè)儲(chǔ)能等領(lǐng)域。
山東電工時(shí)代
山東電工時(shí)代同樣隸屬于中國電氣裝備,2023年,山東電工時(shí)代與智光儲(chǔ)能攜手在山東濟(jì)南萊城發(fā)電廠打造了國內(nèi)首個(gè)百兆瓦高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能電站。
其是國內(nèi)第一家同時(shí)掌握高壓液冷、高壓級(jí)聯(lián)、組串式技術(shù)方案,并擁有全部工程應(yīng)用業(yè)績的企業(yè)。
西電電力電子
西電電力電子提出了基于全國產(chǎn)化IGCT-Plus器件為核心的新型構(gòu)網(wǎng)型高壓級(jí)聯(lián)電力電子裝備,通過電力電子級(jí)聯(lián)的方式,具有電壓支撐和主動(dòng)慣量支持特性,維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。
目前,西電電力電子具備高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能變流器具備6kV、10kV、35kV電壓等級(jí)全系列產(chǎn)品交付能力,截至2024年底,該公司供貨級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能變流器已有225MW供貨業(yè)績,其中10kV/50MW級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能變流器成功獲批能源局首臺(tái)套。
項(xiàng)目應(yīng)用上,西電電力電子為內(nèi)蒙古烏的蘭察布源網(wǎng)荷儲(chǔ)示范項(xiàng)目供應(yīng)了50MW高壓直掛PCS產(chǎn)品,另外也為某發(fā)電廠100MW/200MWh級(jí)聯(lián)式儲(chǔ)能項(xiàng)目提供了設(shè)計(jì)方案。
四方股份
四方股份高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能變流器設(shè)備基于領(lǐng)先的功率電子技術(shù),創(chuàng)新性地融合了智能控制、液冷技術(shù)和安全防護(hù)設(shè)計(jì),能夠在極端工作環(huán)境下保持高效穩(wěn)定運(yùn)行,具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)精度高、系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)等多重優(yōu)勢(shì),在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和負(fù)荷側(cè)均實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目應(yīng)用。
2023年2月,四方股份與南方電網(wǎng)聯(lián)合研發(fā)和交付的我國首個(gè)移動(dòng)式大容量全場(chǎng)景電池儲(chǔ)能站投運(yùn)。該電池儲(chǔ)能站為我國首個(gè)結(jié)合大容量高壓級(jí)聯(lián)技術(shù)路線和可移動(dòng)設(shè)計(jì)的電池儲(chǔ)能。
2024年12月,浙江寧海電廠電化學(xué)儲(chǔ)能輔助煤機(jī)調(diào)頻工程成功投運(yùn)。四方股份為該項(xiàng)目提供了高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能變流器、儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器等核心設(shè)備。
以上企業(yè)均在高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能領(lǐng)域進(jìn)行了技術(shù)研發(fā)和項(xiàng)目實(shí)踐,推動(dòng)了該技術(shù)在大型儲(chǔ)能電站項(xiàng)目中應(yīng)用,隨著儲(chǔ)能需求增長,未來,該技術(shù)領(lǐng)域的先行者有望進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)份額。