【行業】什麼是構網儲能技術?搜狐張朝陽跨界解讀!

儲能科學與技術
03-04

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編輯 | 儲能頭條 團隊

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 “堅持在一個領域深耕,陽光電源確實是一個非常高品質的、追求極致的幕後巨人,儲能行業的巨頭。”

——張朝陽

當清華+麻省理工雙料學霸遇到全球儲能龍頭,這兩者將會產生什麼樣的化學反應?

2月27日,搜狐董事局主席兼 CEO、物理學博士張朝陽來到合肥高新區,與陽光電源副董事長顧亦磊、高級副總裁吳家貌一起,通過 “探廠 + 物理課堂” 直播,帶來了一期關於儲能黑科技的《張朝陽的物理課》

在2.5小時的直播裏,超過1500萬人次通過視頻號、抖音等線上平臺同步觀看直播。張朝陽與陽光電源高管深入互動,重點解碼了新型電力系統核心技術——構網型儲能“黑科技”。

構網型儲能是新型電力系統從 “適應電網” 向 “支撐電網” 轉型的關鍵技術,其必要性不僅在於解決當前新能源併網的穩定性難題,更在於爲未來高比例可再生能源系統提供安全、高效的技術支撐。

張朝陽以其獨特視角,帶領我們物理學的角度解釋構網型儲能技術,讓我們得以一窺背後那隱藏在複雜現象之下的物理規律。

探訪世界級儲能工廠

鏡頭先入展廳,陽光電源吳家貌爲張朝陽介紹了公司發展歷程及主營業務,包括“光風儲電氫”五大板塊,並展示了戶用、工商業、地面電站全覆蓋產品。作爲光儲領域的拓荒者,陽光電源曾率先研發出國產第一臺逆變器,並蟬聯逆變器出貨全球第一,儲能累計安裝量也達全球第一。

電池≠儲能系統,電池冠軍≠儲能冠軍

參觀過程中,張朝陽提了一個很多人都有的疑問:儲能系統不就是大型充電寶?吳家貌科普了“電池≠儲能系統”的概念:“除了電芯外,儲能系統還包括儲能變流器(PCS)、能量管理系統(EMS)、電池管理系統(BMS)等,就像新能源汽車,汽車的價值不單單取決於電池的好壞,而在於整車系統的表現,儲能系統亦是如此。”因此,儲能≠電池,電池冠軍≠儲能冠軍。

儲能系統涉及三大板塊學科,電化學是基礎、電力電子是橋樑、電網支撐是決勝點。吳家貌表示,很多企業其實只懂單項技術,單項冠軍在系統集成領域存在天然短板。而陽光電源以逆變器起家,28年發展,公司40%是研發團隊,是爲數不多的“三電融合”全能選手。

蓄水多,漏水少:更高效率=更快回本

吳家貌還介紹了陽光電源爲奇瑞打造的汽車行業首座儲能電站,原計劃6年回本,而實際只用了3年,怎麼做到呢?吳家貌表示,陽光電源的儲能產品效率高於行業2%-4%,這不僅意味着更多放電、更多賺錢,也意味着更低的運行損耗,類似兩個水缸,一個瘋狂漏水,一個極高密閉,且同樣放電量,所需容量更少,降低初始投資5%-10%,實現更快回本。

7分鐘,出廠一臺儲能櫃

作爲工信部、發改委認定的國家級綠色工廠、智能工廠和綠色供應鏈企業,陽光電源儲能車間在6條產線同時生產情況下,平均7分鐘可出廠一臺5MWh儲能櫃,交付速度業內一流,且關鍵工藝自動化率100%,智能化和標準化水平與車企相當。

藝高人膽大,一個測試燒掉三千萬?

“經常看到起火新聞,安全太重要了”,跟許多用戶一樣,張朝陽特別關心儲能系統的安全問題。

吳家貌表示,此前陽光電源斥資3千萬進行了行業首個大規模燃燒無蔓延測試,嚴格模擬真實場站佈局,用1385度融化鋼鐵的高溫“烤”驗儲能櫃,一天一夜燃燒後,相鄰儲能櫃的電芯溫度只有40度並且保存完好,驗證了陽光電源儲能產品出色的耐火隔熱能力,引領行業安全標準。“而且你們測試時把消防系統全部關閉了,裸奔接受考驗,確實是藝高人膽大!”張朝陽驚歎。

用物理學公式,拆解儲能黑科技

鏡頭回到物理課堂,張朝陽從物理學的角度回顧了電網技術如何從Grid Following(跟網)發展到Grid Forming(構網),用公式推導了傳統電力系統下同步機的工作原理。

過去,新能源接入比例不高,火電提供同步發電機功能,保障電網的電壓及頻率穩定。傳統同步發電機基於電磁感應原理,通過轉子磁場同步旋轉,在定子繞組中感應電動勢。但新能源設備不具備傳統同步機特性,僅以電流源形式接入,無法主動支撐電網,隨着新能源大量接入,構網迫在眉睫。

未來電網的定海神針——構網型儲能

“若將電網比作大海,風光等能源則是匯入大海的河流,構網技術就是當大海的面積越來越小時,用一套技術控制河流,共同維持海平面高度的相對穩定,猶如人造‘定海神針’。”顧亦磊打了一個形象的比喻。構網型儲能本質是電壓源系統,通過模擬同步發電機特性(VSG技術)來提供慣量響應和頻率支撐,爲電網電壓和頻率的調節提供支持,最終應對新能源滲透提升,維持電網穩定。

但構網要考慮發電側、輸電側、用電側不同場景下的各項技術性能,涉及衆多軟/硬件控制策略,擁有構網能力的企業屈指可數。陽光電源基於20年構網經驗,深研全球各類網況,引領“因網制宜”新趨勢,並研發了GW級黑啓動

說到黑啓動,這也是構網中的另一核心技術。陽光電源向沙特交付的7.8GWh儲能電站,是全球最大的儲能項目,也是GW級黑啓動技術的典型應用。它需要實現上千臺設備同步零起升壓、自建電網。

“技術就是生產力!”張朝陽對陽光電源的“獨門”技術頻頻點贊。

加法易,減法難,AC存儲的“極簡”難上加難

作爲儲能系統的革命性創新,AC存儲(交直流一體)將電池櫃和PCS融爲一體,節省佔地最高達30%,佈局更簡潔;同時預安裝預調試,實現“到站即併網”。

此外,AC存儲首次實現“一簇一PCS”結構設計,放電量提升8%,故障損失減少92%,同時減少簇間環流,守護極致安全。通過“直流不出櫃”,將故障點減到最少,真正做到讓安裝回歸工廠,把安全留在現場,越簡單、越可靠。“這樣的設計非常安全。電池的簇級管理解決了電池不一致性的短板效應、減少了轉化層級,同時提高了能量轉換效率。”張朝陽從物理學的角度解釋道。

堅持技術創新,堅守長期主義:無懼內卷

通過近30年的長期深耕和持續突破,陽光電源的業務在全球180多個國家/地區落地。不過,隨着新能源需求爆發,儲能邁入高速發展期,行業競爭也在加劇,國內做儲能的企業超過26萬家,有不少是跨行新兵。除了卷價格、捲成本,各家也在忙着卷技術、卷服務。

在光儲領域做到極致的陽光電源,不懼內卷。陽光電源始終相信,好技術、好產品一定不怕卷。目前,陽光電源擁有近7000名研發人員,同時在全球佈局520多個服務網點,這樣的資源投入在儲能行業絕無僅有。

“陽光電源的技術非常牛,在極其內卷的競爭下,也是打遍天下無敵手。”張朝陽表達了此次探訪陽光電源的感受。

“儲能行業屬於大賽道,需要大投入,需要堅持長期主義。陽光電源始終保持高強度研發投入,立足全球佈局,爲全球能源轉型和氣候問題貢獻我們的專業力量,讓人人享用清潔電力!”顧亦磊總結道。

隨着 “雙碳” 戰略推進,構網型儲能必將成爲電力領域變革的關鍵驅動力。其基於物理學原理所構建的創新機制,將持續賦能能源轉型,助力電網在高比例新能源接入的複雜態勢下,實現穩定、高效運行。從課堂上的理論推導,到現實中項目裏的成功應用,構網型儲能已嶄露頭角。未來,在物理與工程的深度融合下,它定能在全球能源版圖中鐫刻下更爲濃墨重彩的一筆,爲達成 “雙碳” 目標、構建綠色可持續的能源未來保駕護航。

來源:陽光電源

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