如何助推儲能?看華為全壘打!

發(fā)布日期:2023-11-14  來源:北極星儲能網(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)的儲能產(chǎn)業(yè)也迎來了迅猛發(fā)展,然而也面臨諸多問題與挑戰(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)的儲能產(chǎn)業(yè)也迎來了迅猛發(fā)展,然而也面臨諸多問題與挑戰(zhàn)。

華為數(shù)字能源正以實力破局迎難而上,力爭儲能各應(yīng)用場景的領(lǐng)軍者!

全場景解決方案 引領(lǐng)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

隨著我國風(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)荷儲協(xié)同發(fā)展已是大勢所趨,其中儲能作為新型電力系統(tǒng)的“穩(wěn)定器”和“蓄水池”發(fā)揮著越來越重要的作用。

在電源側(cè),配建儲能、或是租賃共享儲能服務(wù),可以提升新能源消納水平,并解決新能源所帶來的調(diào)峰調(diào)頻等難題。在電網(wǎng)端,更多、更廣泛的儲能資源接入電網(wǎng),意味著供電端和用電端需求可實現(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)下全社會各行業(yè)都在努力推進(jìn)清潔能源綠色轉(zhuǎn)型,重點耗能耗電大戶或一些家庭用戶通過儲能設(shè)施節(jié)約電費(fèi)支出,越來越多的用電端受眾開始尋求光儲融合等技術(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)利用儲能系統(tǒng)實現(xiàn)電力穩(wěn)定供應(yīng)。

在綠色能源引領(lǐng)的新時代,儲能應(yīng)用之路也隨之越走越廣,儲能產(chǎn)品的布局也成為眾多能源企業(yè)當(dāng)下重點發(fā)展賽道。華為數(shù)字能源也圍繞大型電站、工商業(yè)、戶用三大場景,并重點針對安全問題、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,全方位保障儲能系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在SNEC第八屆(2023)國際儲能技術(shù)和裝備及應(yīng)用(上海)大會暨展覽會上,相關(guān)產(chǎn)品悉數(shù)展出、贏得各界觀眾的高度關(guān)注。

從光伏到儲能,延續(xù)組串式設(shè)計理念,實現(xiàn)精細(xì)化管理

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

2021年,新能源配套需求之下,電源側(cè)儲能市場漸起,對很多企業(yè)來說這正是開辟儲能市場的入場券。這一年,華為數(shù)字能源順勢而為,將光伏領(lǐng)域成熟的組串式架構(gòu)設(shè)計理念拓展至儲能。這一舉措,令“組串式”優(yōu)勢得到了更充分的展示。

當(dāng)儲能規(guī)模從兆瓦級走向吉瓦級、甚至太瓦級,儲能電芯數(shù)量倍增的同時,所帶來一致性問題和安全性風(fēng)險也將指數(shù)級放大。不過,在華為智能組串式儲能架構(gòu)下,相當(dāng)于把儲能系統(tǒng)“化整為零”,通過創(chuàng)新的“一包一優(yōu)化,一簇一管理”實現(xiàn)對儲能的精細(xì)化管理,將系統(tǒng)放電量提升15%。而通過主動預(yù)警、四重聯(lián)動保護(hù),全面守衛(wèi)電芯、電氣、結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)四個層面安全,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儲能電站,就是這樣一例典范。華潤、許繼、華為數(shù)字能源聯(lián)合打造這一項目,配置40套2.75/5.5MWh儲能系統(tǒng)單元,都是基于DC/DC電池簇控制器+DC/AC組串式PCS雙級系統(tǒng)架構(gòu)。系統(tǒng)通過單簇能量控制、諧波抑制等智能算法、功率模塊化設(shè)計以及主動安全防護(hù)等創(chuàng)新技術(shù),令儲能運(yùn)行更安全、更高效,保障儲能項目的投資收益。

不過,這樣的設(shè)計理念實踐起來并非易事,尤其考驗電力電子方面的技術(shù)實力,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 真正的光儲融合

在華為數(shù)字能源看來,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)、千家萬戶,加速了“雙碳”目標(biāo)的達(dá)成;另一方面也給電網(wǎng)帶來顯著沖擊:諸如暫態(tài)過電壓、電壓裕度不足、寬頻振蕩等問題時刻威脅著電網(wǎng)的穩(wěn)定性。如何更經(jīng)濟(jì)、高效地應(yīng)對上述挑戰(zhàn),成為整個行業(yè)亟待解決的難題。

在光儲融合的大背景下,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)型儲能領(lǐng)域推出了“智能光儲發(fā)電機(jī)”解決方案,通過電壓、頻率、功角三大“穩(wěn)定重構(gòu)”,實現(xiàn)高比例新能源穩(wěn)定并網(wǎng)與消納。在過去幾個月,產(chǎn)品已經(jīng)通過了構(gòu)網(wǎng)相關(guān)的400多項測試,并獲得業(yè)內(nèi)專家的認(rèn)可與肯定。

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

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



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

突破兩大難點 迎接工商儲、戶儲風(fēng)口

綠色能源、零碳排放需求日益增多,市場政策賦能下,用戶側(cè)儲能正迎來風(fēng)口。

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

首先,華為從設(shè)備、資產(chǎn)、人身安全三個層面出發(fā)追求全面的“主動安全”。如頂部泄爆“安全氣囊”和五點式門鎖設(shè)計,令儲能系統(tǒng)可實現(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,在每個電池包內(nèi)置能量優(yōu)化器,可將系統(tǒng)可用電量提升5%,進(jìn)一步提升了儲能項目整體收益。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產(chǎn)品的受益者之一。華為供應(yīng)的 1.6MW光伏+8MWh儲能的行業(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月儲能系統(tǒng)并網(wǎng)以來累計收益290萬元,峰谷套利月均收益16萬元/月。

此外,對于用戶來講,儲能應(yīng)用還有另一潛在難點在設(shè)備運(yùn)維。絕大多數(shù)用戶沒有電力或光儲行業(yè)相關(guān)知識儲備,無法精準(zhǔn)操控設(shè)備、更無法及時有效處理異常情況。而華為智能組串式儲能系統(tǒng)的電池包級能量優(yōu)化器,可實現(xiàn)自動SOC校準(zhǔn)、無需人工上站,以“極簡運(yùn)維”提升用戶體驗。

融入全液冷超充 助力交通綠色低碳轉(zhuǎn)型

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

多位院士專家以及國家層面政策曾提出,將電動汽車作為分布式儲能設(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)營收益低仍是行業(yè)面臨的最大痛點。

今年4月,華為推出了“全液冷超充架構(gòu)”,成功推動了充電技術(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。尤其通過疊加華為的光伏儲能產(chǎn)品后,有效降低用電成本、進(jìn)一步提升了充電站運(yùn)營能力,打造高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的新型電動出行能源基礎(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充一站化城市示范站,項目配建了131kW光伏、200kWh儲能和600kW液冷超充,通過儲能消納光伏發(fā)電、實現(xiàn)100%自發(fā)自用。根據(jù)測算,該項目年發(fā)電量12萬度,每年可節(jié)省電費(fèi)10.8萬元,相當(dāng)于碳減排近60噸。

此外,面向戶用市場,華為還打造了更安全的戶用組串式儲能系統(tǒng),獲得了當(dāng)前最嚴(yán)格的德國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)光儲充用”一站式解決方案,將優(yōu)化器、逆變器、儲能、充電樁、管理系統(tǒng)APP等設(shè)備,通過智能化的管理模式實現(xiàn)最優(yōu)的能源調(diào)度,為用戶降低用電成本。

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

 
 
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