如何助推儲(chǔ)能?看華為全壘打!

發(fā)布日期:2023-11-14  來(lái)源:北極星儲(chǔ)能網(wǎng)

核心提示:隨著雙碳目標(biāo)的提出,新型電力系統(tǒng)正在加速構(gòu)建,作為行業(yè)重要支撐技術(shù)的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了迅猛發(fā)展,然而也面臨諸多問(wèn)題與挑戰(zhàn)。
隨著雙碳目標(biāo)的提出,新型電力系統(tǒng)正在加速構(gòu)建,作為行業(yè)重要支撐技術(shù)的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了迅猛發(fā)展,然而也面臨諸多問(wèn)題與挑戰(zhàn)。

華為數(shù)字能源正以實(shí)力破局迎難而上,力爭(zhēng)儲(chǔ)能各應(yīng)用場(chǎng)景的領(lǐng)軍者!

全場(chǎng)景解決方案 引領(lǐng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

隨著我國(guó)風(fēng)光裝機(jī)持續(xù)猛增,電力系統(tǒng)的“高比例可再生能源”和“高比例電力電子設(shè)備”特征愈加明顯,為保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)展已是大勢(shì)所趨,其中儲(chǔ)能作為新型電力系統(tǒng)的“穩(wěn)定器”和“蓄水池”發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

在電源側(cè),配建儲(chǔ)能、或是租賃共享儲(chǔ)能服務(wù),可以提升新能源消納水平,并解決新能源所帶來(lái)的調(diào)峰調(diào)頻等難題。在電網(wǎng)端,更多、更廣泛的儲(chǔ)能資源接入電網(wǎng),意味著供電端和用電端需求可實(shí)現(xiàn)高效匹配,也進(jìn)一步保障電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。在電力系統(tǒng)之外,當(dāng)下全社會(huì)各行業(yè)都在努力推進(jìn)清潔能源綠色轉(zhuǎn)型,重點(diǎn)耗能耗電大戶或一些家庭用戶通過(guò)儲(chǔ)能設(shè)施節(jié)約電費(fèi)支出,越來(lái)越多的用電端受眾開始尋求光儲(chǔ)融合等技術(shù)打造零碳工廠、零碳園區(qū),也有軌道交通運(yùn)輸、戶外石油勘探等多行業(yè)利用儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力穩(wěn)定供應(yīng)。

在綠色能源引領(lǐng)的新時(shí)代,儲(chǔ)能應(yīng)用之路也隨之越走越廣,儲(chǔ)能產(chǎn)品的布局也成為眾多能源企業(yè)當(dāng)下重點(diǎn)發(fā)展賽道。華為數(shù)字能源也圍繞大型電站、工商業(yè)、戶用三大場(chǎng)景,并重點(diǎn)針對(duì)安全問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)性、安裝運(yùn)維便捷程度等多維度開展技術(shù)創(chuàng)新突破,全方位保障儲(chǔ)能系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在SNEC第八屆(2023)國(guó)際儲(chǔ)能技術(shù)和裝備及應(yīng)用(上海)大會(huì)暨展覽會(huì)上,相關(guān)產(chǎn)品悉數(shù)展出、贏得各界觀眾的高度關(guān)注。

從光伏到儲(chǔ)能,延續(xù)組串式設(shè)計(jì)理念,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理

2013年,華為攜組串式逆變器闖入光伏,經(jīng)過(guò)黃河水電大型地面電站驗(yàn)證、有效提升了光伏發(fā)電效率。受此影響,國(guó)內(nèi)光伏逆變器市場(chǎng)風(fēng)向急轉(zhuǎn),逐漸開啟了“組串式”規(guī)?;瘧?yīng)用時(shí)代。

2021年,新能源配套需求之下,電源側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)漸起,對(duì)很多企業(yè)來(lái)說(shuō)這正是開辟儲(chǔ)能市場(chǎng)的入場(chǎng)券。這一年,華為數(shù)字能源順勢(shì)而為,將光伏領(lǐng)域成熟的組串式架構(gòu)設(shè)計(jì)理念拓展至儲(chǔ)能。這一舉措,令“組串式”優(yōu)勢(shì)得到了更充分的展示。

當(dāng)儲(chǔ)能規(guī)模從兆瓦級(jí)走向吉瓦級(jí)、甚至太瓦級(jí),儲(chǔ)能電芯數(shù)量倍增的同時(shí),所帶來(lái)一致性問(wèn)題和安全性風(fēng)險(xiǎn)也將指數(shù)級(jí)放大。不過(guò),在華為智能組串式儲(chǔ)能架構(gòu)下,相當(dāng)于把儲(chǔ)能系統(tǒng)“化整為零”,通過(guò)創(chuàng)新的“一包一優(yōu)化,一簇一管理”實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能的精細(xì)化管理,將系統(tǒng)放電量提升15%。而通過(guò)主動(dòng)預(yù)警、四重聯(lián)動(dòng)保護(hù),全面守衛(wèi)電芯、電氣、結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)四個(gè)層面安全,也為后期運(yùn)維提供了便利。
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近日投運(yùn)的河南內(nèi)黃100MW/200MWh儲(chǔ)能電站,就是這樣一例典范。華潤(rùn)、許繼、華為數(shù)字能源聯(lián)合打造這一項(xiàng)目,配置40套2.75/5.5MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)單元,都是基于DC/DC電池簇控制器+DC/AC組串式PCS雙級(jí)系統(tǒng)架構(gòu)。系統(tǒng)通過(guò)單簇能量控制、諧波抑制等智能算法、功率模塊化設(shè)計(jì)以及主動(dòng)安全防護(hù)等創(chuàng)新技術(shù),令儲(chǔ)能運(yùn)行更安全、更高效,保障儲(chǔ)能項(xiàng)目的投資收益。

不過(guò),這樣的設(shè)計(jì)理念實(shí)踐起來(lái)并非易事,尤其考驗(yàn)電力電子方面的技術(shù)實(shí)力,以及各環(huán)節(jié)之間的監(jiān)控管理等數(shù)字化能力。華為數(shù)字能源在這一環(huán)節(jié)顯得游刃有余。

新技術(shù)的探索 真正的光儲(chǔ)融合

在華為數(shù)字能源看來(lái),當(dāng)新能源占比逐步提高,一方面將低碳、綠色能源帶入了千行百業(yè)、千家萬(wàn)戶,加速了“雙碳”目標(biāo)的達(dá)成;另一方面也給電網(wǎng)帶來(lái)顯著沖擊:諸如暫態(tài)過(guò)電壓、電壓裕度不足、寬頻振蕩等問(wèn)題時(shí)刻威脅著電網(wǎng)的穩(wěn)定性。如何更經(jīng)濟(jì)、高效地應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn),成為整個(gè)行業(yè)亟待解決的難題。

在光儲(chǔ)融合的大背景下,華為將數(shù)字技術(shù)與電力電子技術(shù)深度融合,通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新探尋解決之道。華為基于智能組串式架構(gòu)與Grid-forming算法,在構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能領(lǐng)域推出了“智能光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)”解決方案,通過(guò)電壓、頻率、功角三大“穩(wěn)定重構(gòu)”,實(shí)現(xiàn)高比例新能源穩(wěn)定并網(wǎng)與消納。在過(guò)去幾個(gè)月,產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)了構(gòu)網(wǎng)相關(guān)的400多項(xiàng)測(cè)試,并獲得業(yè)內(nèi)專家的認(rèn)可與肯定。

2023年1月,華為攜手中國(guó)電科院、國(guó)網(wǎng)青海電科院等,在青海共和華潤(rùn)濟(jì)貧光伏電站實(shí)現(xiàn)業(yè)內(nèi)首次構(gòu)網(wǎng)型光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)特性測(cè)試,這是強(qiáng)電網(wǎng)環(huán)境下、全球首次兆瓦級(jí)構(gòu)網(wǎng)型光儲(chǔ)系統(tǒng)全面并網(wǎng)性能測(cè)試,充分展現(xiàn)了華為光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)的構(gòu)網(wǎng)系統(tǒng)并聯(lián)穩(wěn)定性、高/低電壓?jiǎn)未?連續(xù)故障穿越、一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)特性等多項(xiàng)性能優(yōu)勢(shì)。2023年9月,華為又與中國(guó)電科院、青海電科院合作,在國(guó)家能源集團(tuán)青海格爾木宙亮電站完成了弱電網(wǎng)環(huán)境下的多項(xiàng)構(gòu)網(wǎng)型測(cè)試實(shí)證,取得了豐碩的成果。

不僅如此,華為智能光儲(chǔ)解決方案還成功出海、應(yīng)用在了全球光儲(chǔ)融合標(biāo)桿示范項(xiàng)目。在沙特紅海新城,華為用400MW光伏、240MW儲(chǔ)能PCS和1.3GWh儲(chǔ)能電池系統(tǒng),在茫茫沙海中打造了全球最大智能光儲(chǔ)微網(wǎng),該項(xiàng)目因支持100%綠電供應(yīng)而被譽(yù)為沙漠中的“新綠洲”。



針對(duì)礦場(chǎng)、油田、海島等偏遠(yuǎn)地區(qū)無(wú)電網(wǎng)或弱電網(wǎng)的場(chǎng)景,以及像沙特紅海項(xiàng)目一樣的新城獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景,華為推出的光儲(chǔ)融合智能微網(wǎng)解決方案,不僅在并網(wǎng)場(chǎng)景下支持風(fēng)光實(shí)現(xiàn)更高的滲透率,而且其構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能算法在離網(wǎng)模式下更展現(xiàn)出強(qiáng)大的電網(wǎng)支撐能力,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)高低壓穿越、GW級(jí)整網(wǎng)黑啟動(dòng)、以分鐘級(jí)電力恢復(fù)。相對(duì)于傳統(tǒng)電網(wǎng)、傳統(tǒng)儲(chǔ)能來(lái)講,這是一項(xiàng)極大挑戰(zhàn),需要搭配控制平臺(tái)、融合更多數(shù)字化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),但華為率先做到了。

突破兩大難點(diǎn) 迎接工商儲(chǔ)、戶儲(chǔ)風(fēng)口

綠色能源、零碳排放需求日益增多,市場(chǎng)政策賦能下,用戶側(cè)儲(chǔ)能正迎來(lái)風(fēng)口。

其實(shí)在更多業(yè)內(nèi)人士看來(lái),電源側(cè)儲(chǔ)能面臨的諸多問(wèn)題可以電力行業(yè)經(jīng)驗(yàn)解決。但在電力負(fù)荷端,儲(chǔ)能的需求更加復(fù)雜且隨性多樣,尤其作為用戶側(cè)儲(chǔ)能用戶的首要考慮因素,安全性和經(jīng)濟(jì)性是影響市場(chǎng)發(fā)展的最底層需求,也成為了華為數(shù)字能源的突破口。華為智能組串式儲(chǔ)能產(chǎn)品的四大優(yōu)勢(shì),令其在工商業(yè)儲(chǔ)能和戶用儲(chǔ)能找到了機(jī)遇。

首先,華為從設(shè)備、資產(chǎn)、人身安全三個(gè)層面出發(fā)追求全面的“主動(dòng)安全”。如頂部泄爆“安全氣囊”和五點(diǎn)式門鎖設(shè)計(jì),令儲(chǔ)能系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)頂部定向泄壓泄爆,在極端情況下避免造成人身傷害。設(shè)備端,華為首創(chuàng)的智能組串式架構(gòu),一簇一管理模式更利于關(guān)斷操作。與此同時(shí),在每個(gè)電池包內(nèi)置能量?jī)?yōu)化器,可將系統(tǒng)可用電量提升5%,進(jìn)一步提升了儲(chǔ)能項(xiàng)目整體收益。而在SmartEMO1.0智能管理系統(tǒng)中,支持最大自發(fā)自用、峰谷套利、智能削峰三模式疊加協(xié)同,相比傳統(tǒng)單模式可將項(xiàng)目收益再提升10%以上。



生產(chǎn)高鐵用線纜的江蘇信承瑞就是華為光儲(chǔ)產(chǎn)品的受益者之一。華為供應(yīng)的 1.6MW光伏+8MWh儲(chǔ)能的行業(yè)綠電解決方案,不僅保障了該企業(yè)的全天候工作用電,還幫助企業(yè)每年生產(chǎn)用電成本下降14%,自去年3月儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)以來(lái)累計(jì)收益290萬(wàn)元,峰谷套利月均收益16萬(wàn)元/月。

此外,對(duì)于用戶來(lái)講,儲(chǔ)能應(yīng)用還有另一潛在難點(diǎn)在設(shè)備運(yùn)維。絕大多數(shù)用戶沒有電力或光儲(chǔ)行業(yè)相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備,無(wú)法精準(zhǔn)操控設(shè)備、更無(wú)法及時(shí)有效處理異常情況。而華為智能組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池包級(jí)能量?jī)?yōu)化器,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)SOC校準(zhǔn)、無(wú)需人工上站,以“極簡(jiǎn)運(yùn)維”提升用戶體驗(yàn)。

融入全液冷超充 助力交通綠色低碳轉(zhuǎn)型

此外,華為數(shù)字能源還將光儲(chǔ)創(chuàng)新應(yīng)用拓展至電動(dòng)汽車充電樁領(lǐng)域。

多位院士專家以及國(guó)家層面政策曾提出,將電動(dòng)汽車作為分布式儲(chǔ)能設(shè)施,可大大提升電網(wǎng)調(diào)峰能力。但首要的,作為電動(dòng)汽車補(bǔ)能配套的充電設(shè)施建設(shè)應(yīng)用仍然存在較大缺口,充電慢、運(yùn)營(yíng)收益低仍是行業(yè)面臨的最大痛點(diǎn)。

今年4月,華為推出了“全液冷超充架構(gòu)”,成功推動(dòng)了充電技術(shù)革命。在充電主機(jī)方面,這一架構(gòu)最大支持720kW功率輸出,支持12路槍線輸出,且支持液冷和自然冷終端。而在終端方面,產(chǎn)品最大支持600A輸出,以最快接近“一秒一公里”的高效充電提高了充電站設(shè)備的周轉(zhuǎn)利用率。



目前,華為全液冷超充技術(shù)已經(jīng)陸續(xù)在深圳會(huì)展中心超充站、北京五棵松超充站、上海悅速充陸家嘴船廠超充站、318川藏線等落地。尤其通過(guò)疊加華為的光伏儲(chǔ)能產(chǎn)品后,有效降低用電成本、進(jìn)一步提升了充電站運(yùn)營(yíng)能力,打造高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的新型電動(dòng)出行能源基礎(chǔ)設(shè)施,助力交通綠色低碳轉(zhuǎn)型。

日前,永泰數(shù)能聯(lián)合華為共同在廣東深圳打造了光儲(chǔ)充一站化城市示范站,項(xiàng)目配建了131kW光伏、200kWh儲(chǔ)能和600kW液冷超充,通過(guò)儲(chǔ)能消納光伏發(fā)電、實(shí)現(xiàn)100%自發(fā)自用。根據(jù)測(cè)算,該項(xiàng)目年發(fā)電量12萬(wàn)度,每年可節(jié)省電費(fèi)10.8萬(wàn)元,相當(dāng)于碳減排近60噸。

此外,面向戶用市場(chǎng),華為還打造了更安全的戶用組串式儲(chǔ)能系統(tǒng),獲得了當(dāng)前最嚴(yán)格的德國(guó)VDE 2510認(rèn)證。而結(jié)合One-fits-all的戶用智能光伏解決方案4.0,華為可提供“優(yōu)光儲(chǔ)充用”一站式解決方案,將優(yōu)化器、逆變器、儲(chǔ)能、充電樁、管理系統(tǒng)APP等設(shè)備,通過(guò)智能化的管理模式實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的能源調(diào)度,為用戶降低用電成本。

如今,儲(chǔ)能已經(jīng)從試驗(yàn)示范進(jìn)入實(shí)踐考核階段,華為數(shù)字能源的創(chuàng)新理念也正從探索測(cè)試走向廣泛的市場(chǎng)。尤其在更好發(fā)揮光伏綠電屬性的道路上,華為數(shù)字能源正以覆蓋儲(chǔ)能全應(yīng)用場(chǎng)景的“全壘打”,助力光儲(chǔ)融合再創(chuàng)綠色能源佳話! 

 
 
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