模塊化：工商業(yè)儲(chǔ)能新風(fēng)口

　　在業(yè)內(nèi)人士看來，工商業(yè)儲(chǔ)能一體機(jī)設(shè)計(jì)更加緊湊，也可有效減少設(shè)備數(shù)量和占地面積，降低了建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)成本，更符合市場主流需求。

　　如今，寧德時(shí)代、比亞迪、陽光電源、華為、中興新能源等多家企業(yè)，不僅專注核心業(yè)務(wù)，還紛紛研發(fā)和生產(chǎn)工商業(yè)戶外一體機(jī)模塊化解決方案，發(fā)布自家技術(shù)產(chǎn)品。

　　在業(yè)內(nèi)人士看來，工商業(yè)儲(chǔ)能一體機(jī)設(shè)計(jì)更加緊湊，也可有效減少設(shè)備數(shù)量和占地面積，降低了建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)成本，更符合市場主流需求。今年會(huì)有更多企業(yè)通過將蓄電池組、逆變器、控制系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置等功能集成于一體的模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)靈活擴(kuò)容、便捷運(yùn)維，滿足項(xiàng)目現(xiàn)場高效的安裝部署。

　　儲(chǔ)能企業(yè)熱衷研發(fā)一體機(jī)

　　根據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測，到2025年，全球工商業(yè)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)可達(dá)11.5GW，市場規(guī)模將在190億元—240億元之間;其中國內(nèi)至2025年約有2.2GW/5.5GWh的增長空間，累計(jì)市場規(guī)模約為65億元—80億元。可以看到，相較于大儲(chǔ)，工商業(yè)儲(chǔ)能的市場規(guī)模并不算大，但下場的玩家只多不少，競爭更加激烈。

　　“業(yè)主出于成本、政策、安全、運(yùn)維等多方面的考慮，往往存在項(xiàng)目決策難、簽約難的現(xiàn)象，這就倒逼儲(chǔ)能企業(yè)加快技術(shù)迭代，推出更符合業(yè)主需求的產(chǎn)品。”楚能新能源股份有限公司執(zhí)行副總裁卜相楠接受《中國能源報(bào)》記者采訪時(shí)表示，從現(xiàn)有的技術(shù)路線上來看，一體機(jī)能夠較好地解決這些問題，而且也支持虛擬電廠、并網(wǎng)、離網(wǎng)等多種模式，經(jīng)濟(jì)性、安全性、便捷性更突出，可提升業(yè)主簽約積極性，也可促進(jìn)行業(yè)整體健康發(fā)展。

　　談及工商業(yè)儲(chǔ)能戶外一體機(jī)模塊化設(shè)計(jì)，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書長劉勇對(duì)《中國能源報(bào)》記者表示，儲(chǔ)能系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)是指將儲(chǔ)能系統(tǒng)分解為多個(gè)獨(dú)立的模塊，每個(gè)模塊包含一定的儲(chǔ)能單元、控制單元和連接件等，這些模塊可以單獨(dú)工作，也可以根據(jù)需要進(jìn)行組合和擴(kuò)展。其靈活性和可擴(kuò)展性可根據(jù)電力需求的變動(dòng)增加或減少儲(chǔ)能模塊，適應(yīng)不同規(guī)模的儲(chǔ)能需求。

　　中石油深圳新能源研究院儲(chǔ)能研發(fā)部負(fù)責(zé)人楚攀在接受《中國能源報(bào)》記者采訪時(shí)表示，模塊化設(shè)計(jì)在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，用在儲(chǔ)能方面并不新鮮，在儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展之初，國內(nèi)針對(duì)儲(chǔ)能的解決方案來源于光伏，所以儲(chǔ)能項(xiàng)目大規(guī)模推廣之初主要采用的都是集中式的大儲(chǔ)方案，成本上也更有優(yōu)勢。隨著市場不斷擴(kuò)大，技術(shù)不斷迭代，模塊化的集成方案也逐步發(fā)展起來。模塊化的方案與集成式方案最大的區(qū)別是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變，它增加了靈活性但對(duì)系統(tǒng)的控制能力也提出了更高的要求。

　　卜相楠表示，工商業(yè)儲(chǔ)能柜相對(duì)于大儲(chǔ)產(chǎn)品來說，技術(shù)和投資門檻都相對(duì)較低，對(duì)于絕大多數(shù)想要發(fā)展全場景化產(chǎn)品的儲(chǔ)能企業(yè)來說更加友好。另一方面，工商業(yè)儲(chǔ)能從全球來看，尚處于早期發(fā)展階段，眾多企業(yè)都想快速切入市場分一塊“蛋糕”。

　　技術(shù)仍圍繞多維度探索

　　在當(dāng)前階段，儲(chǔ)能行業(yè)整體都非常拼，拼品質(zhì)、拼價(jià)格、拼技術(shù)。就一體機(jī)而言，一樣也要面臨類似的市場競爭程度。從技術(shù)上來看，依然是圍繞容量、安全、成本等多個(gè)維度進(jìn)行探索。

　　卜相楠坦言，容量方面，目前314Ah的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，多家企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，也在逐漸替代280Ah應(yīng)用在工商業(yè)一體柜上。同時(shí)，隨著碳化硅技術(shù)的普及，PCS獲得了更高的運(yùn)行效率，與314Ah大電芯的組合使系統(tǒng)的能量從原來的215kWh躍升至250kWh左右，未來大概率成為市場的主流產(chǎn)品。從熱管理方面來看，液冷方案將占據(jù)溫控方案的主導(dǎo)地位已成行業(yè)共識(shí)。液冷pack相較于傳統(tǒng)風(fēng)冷pack，其系統(tǒng)溫度可以控制在35攝氏度以內(nèi)，電芯溫差控制在3攝氏度以內(nèi)，系統(tǒng)整體的能量效率可達(dá)89%，相較于風(fēng)冷系統(tǒng)能量效率提升10%，帶來了更為緊湊、高效的儲(chǔ)能系統(tǒng)。“安全問題也是行業(yè)痛點(diǎn)之一。我們認(rèn)為安全沒有絕對(duì)，只有相對(duì)安全。如何能夠使產(chǎn)品相對(duì)更安全，需要不斷從材料、設(shè)計(jì)、品控等多維方向探索。”

　　“由于每個(gè)模塊都是獨(dú)立的，故障診斷和維護(hù)變得更加簡單。只需更換或維修故障的模塊，而不需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行停機(jī)維護(hù)。”劉勇認(rèn)為，模塊化設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)局部隔離，一旦發(fā)生故障，影響范圍有限，有利于安全運(yùn)行。此外，戶外一體機(jī)模塊化儲(chǔ)能系統(tǒng)可以快速安裝，尤其是預(yù)制的模塊，可以大大縮短現(xiàn)場安裝時(shí)間。

　　楚攀表示，模塊化的方案的主要產(chǎn)品形式就是儲(chǔ)能柜，單個(gè)儲(chǔ)能柜的儲(chǔ)電量一般在100—500kWh之間。由于80%以上的工商業(yè)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模都在5MWh以內(nèi)，模塊化的方案在靈活性方面具備明顯優(yōu)勢，所以儲(chǔ)能柜產(chǎn)品在工商業(yè)儲(chǔ)能市場成為主流，占比已經(jīng)超過集中式儲(chǔ)能解決方案。但模塊化方案不僅僅可以應(yīng)用于工商業(yè)儲(chǔ)能領(lǐng)域，在大儲(chǔ)領(lǐng)域模塊化方案也有自身獨(dú)特的優(yōu)勢。寧夏和山東都有100MW/200MWh規(guī)模的大型儲(chǔ)能項(xiàng)目采用了模塊化方案，從運(yùn)行效果上來看，模塊化的方案實(shí)現(xiàn)了對(duì)電芯更精細(xì)化的控制，進(jìn)而讓大型儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行效率有3%—4%的提升，同時(shí)模塊化的設(shè)計(jì)也讓后續(xù)的運(yùn)維更加便利，系統(tǒng)的可用率提升到了90%以上。

　　模塊化將成為競爭主賽道

　　在卜相楠看來，拋開不確定的政策變量，在當(dāng)前階段，模塊化設(shè)計(jì)的確是工商業(yè)儲(chǔ)能競爭的主要賽道。但是目前工商業(yè)儲(chǔ)能的盈利模式仍較為單一，且存在較大不確定性，主要還是“峰谷套利”或是“自發(fā)自用 余量上網(wǎng)”兩種方式。未來隨著電力現(xiàn)貨交易政策完善、虛擬電廠發(fā)展，工商業(yè)儲(chǔ)能將逐步參與電力市場和提供電力輔助服務(wù)進(jìn)行延伸，相應(yīng)的技術(shù)路線也有可能會(huì)發(fā)生革新。

　　劉勇認(rèn)為，隨著儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展，模塊化儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)節(jié)、可再生能源并網(wǎng)、電動(dòng)汽車充電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。特別是在可再生能源領(lǐng)域，由于間歇性和不穩(wěn)定性，需要儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行能量的儲(chǔ)存和調(diào)節(jié)，模塊化的儲(chǔ)能系統(tǒng)可以更好地滿足這一需求。未來，隨著儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和成本的進(jìn)一步降低，模塊化儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用將更加廣泛。

　　楚攀認(rèn)為，模塊化儲(chǔ)能方案已經(jīng)成為新的風(fēng)口，目前推出模塊化儲(chǔ)能方案的廠家超過10家，而在兩年前僅奇點(diǎn)能源在主推模塊化方案。模塊化方案技術(shù)優(yōu)勢明顯，但成本方面不占優(yōu)，相比集中式方案，采用模塊化方案做大型儲(chǔ)能系統(tǒng)難度更大。模塊化方案或模塊化產(chǎn)品若想快速推廣還需要尋找新的應(yīng)用領(lǐng)域，不能固守在大儲(chǔ)和工商業(yè)儲(chǔ)能賽道，還應(yīng)努力挖掘更多細(xì)分賽道，展示自身的技術(shù)優(yōu)勢和全壽命周期的經(jīng)濟(jì)性。

　　采訪中，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，隨著AI技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，工商業(yè)儲(chǔ)能柜EMS的產(chǎn)品設(shè)計(jì)將會(huì)有突破性進(jìn)展，屆時(shí)也勢必影響儲(chǔ)能柜的設(shè)計(jì)路線。

　　文丨中國能源報(bào) 記者 蘇南