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15kWh將被淘汰?工商業(yè)儲能一體柜發(fā)展趨勢分析

電化學儲能發(fā)布時間:2024-05-14 08:52:17

  自2021年開始,采用“All in One”的設計理念,使用280Ah儲能電芯來集成工商儲能柜,逐漸成為眾多廠家認可的主流技術方案,將電池Pack、雙方變流器、溫控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、高低壓配電等集成到一個機柜內(nèi)部,體積緊湊、安裝靈活、方便組網(wǎng),可以很好的滿足用戶側380V低壓儲能需求,為中小型工商業(yè)儲能提供了極具性價比的解決方案,成為一個現(xiàn)象級的產(chǎn)品。

  2023年以來,100kW/215kWh工商業(yè)儲能柜已經(jīng)成為了一個標準的產(chǎn)品規(guī)格,且產(chǎn)品設計理念趨同,普遍使用240個280Ah電芯串聯(lián)構成中壓直流電池組,考慮到電芯容量實際上可以達到285~290Ah,系統(tǒng)總容量在220kWh上下,設定充放電深度90% DOD,儲能柜可以放出的電量為200kWh,配合100kW的雙向變流器,剛好滿足2小時備電要求。

  工商業(yè)儲能市場是一個非常龐大的市場,客戶需求和應用場景呈現(xiàn)出多樣化的特征,從2023年下半年開始,根據(jù)各個廠家發(fā)布的新品,工商業(yè)儲能一體柜的產(chǎn)品規(guī)格有了一些新的變化。

  一個方向是仍然采取380Vac低壓并網(wǎng)方案,這樣電芯串聯(lián)數(shù)量就有嚴格的限制,可以繼續(xù)使用280Ah電芯,將電芯串聯(lián)數(shù)量提升到260,直流側電池組的容量提升到233kWh?;蛘卟捎酶笕萘康?14Ah電芯,電芯串聯(lián)數(shù)有240、260兩個選擇,對應的系統(tǒng)容量分別為241kWh和261kWh。

  個人更看好260串314Ah電芯串聯(lián)的中壓直流側方案,適配125kW的雙向變流器,可以在整柜體積不增加的情況下,將功率和容量分別提升到125kW/261kWh,是對100kW/215kW工商業(yè)儲能柜的一個小升級,成本上也更有優(yōu)勢。

  另一個方向是采取10kV/35kV高壓并網(wǎng)方案,通過帶升壓變壓器接入廠區(qū)/園區(qū)的高壓母線,突破電芯串聯(lián)數(shù)量的限制,滿足中大型工商業(yè)儲能需求。電芯可以采用280Ah和314Ah,電芯串聯(lián)數(shù)量通常有384和416兩種,對應的直流側電池組容量為344kWh/373kWh(使用280Ah電芯),386kWh/418kWh(使用314Ah電芯)。

  個人更看好416串314Ah電芯串聯(lián)的高壓直流側方案,適配輸出690Vac、功率200kW的雙向變流器,可以將單個儲能柜的功率和容量提升到200kW/418kWh,在額定功率下運行,基本可以滿足2小時備電需求。

  還有一個發(fā)展方向值得重視,隨著新能源快充樁/超充樁的推廣和普及,短時大功率應用給配電網(wǎng)帶來了巨大的挑戰(zhàn),如果不能對附近配電房的變壓器進行擴容,那么就需要使用儲能設備來提供功率支撐。

  在這種應用場景下,容量不是關鍵,功率是關鍵,傳統(tǒng)的功率和容量1:2配比并不合適,容量必然出現(xiàn)冗余,合理的應該是根據(jù)功率需求來配置容量,按照1:1的比例能夠有效減少儲能的初始投資,比如給電動汽車的峰值充電功率達到800kW,變壓器容量為400kVA,那么對儲能的峰值功率需求就是400kW,應該配備2套200kW/200kWh的儲能柜來提供功率支持。

  為滿足功率型應用需求,未來不排除功率和容量的配比達到2:1甚至更高,這對電芯的倍率性能和系統(tǒng)的熱管理提出了巨大的挑戰(zhàn),目前儲能電芯普遍不支持1C以上的充放電倍率,需要有電芯廠家克服技術上的困難。

  隨著工商業(yè)儲能市場的價格越來越卷,如何擺脫同質化的競爭,是所有廠家必須正視的問題,這要求廠家必須在技術、產(chǎn)品等方面進行創(chuàng)新,以更好的滿足市場需求。


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