國家“十四五”規(guī)劃以來，隨著雙碳目標(biāo)的逐步推進(jìn)，能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換是短中期脫碳進(jìn)程中的決定因素。以風(fēng)電、光伏為代表的清潔電力，在裝機(jī)總量以及發(fā)電量上逐年攀升，新能源發(fā)電的量變將徹底改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)“源隨荷動(dòng)”的電力生產(chǎn)方式。
在此過程中，新能源電能生產(chǎn)的波動(dòng)性、間歇性也成為亟待解決的問題之一，當(dāng)電網(wǎng)無法保證足夠強(qiáng)壯的調(diào)整能力時(shí)，電力安全供應(yīng)將面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在此背景下，國家相關(guān)部門和地方政府相繼持續(xù)加強(qiáng)對新型儲(chǔ)能發(fā)展目標(biāo)、產(chǎn)業(yè)布局、政策機(jī)制的部署，全面推動(dòng)“風(fēng)電+儲(chǔ)能”發(fā)展成為產(chǎn)業(yè)趨勢之一。
然而，面對集中式、分布式風(fēng)電等不同應(yīng)用場景，風(fēng)電+儲(chǔ)能應(yīng)該如何建設(shè)？作為國內(nèi)最早涉足風(fēng)電變流器及電網(wǎng)儲(chǔ)能的企業(yè)之一，陽光電源針對集中式、分散式風(fēng)電配置儲(chǔ)能的需求提供不同側(cè)重點(diǎn)和解決方案。目前，其風(fēng)電全場景的儲(chǔ)能解決方案在輔助風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)、電力調(diào)頻調(diào)峰、需求側(cè)響應(yīng)等場景中已得到廣泛應(yīng)用和認(rèn)可。
當(dāng)前，在風(fēng)電場電源側(cè)升壓站集中接入電網(wǎng)的集中式儲(chǔ)能是風(fēng)儲(chǔ)融合的主要形式，儲(chǔ)能系統(tǒng)按照風(fēng)電場容量的一定比例配置，以儲(chǔ)能電池艙與儲(chǔ)能變流升壓艙為基本單元集中化布置，統(tǒng)一接受電網(wǎng)的集中調(diào)度運(yùn)行。集中式儲(chǔ)能在規(guī)模上集聚了儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量，能夠充分發(fā)揮儲(chǔ)能系統(tǒng)能量吞吐的優(yōu)勢。
集中式儲(chǔ)能中最需要關(guān)注的是儲(chǔ)能安全性。針對安全性需求，陽光電源率先在行業(yè)推出“防、護(hù)、消、泄”的四層儲(chǔ)能系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)理念，從預(yù)防激源產(chǎn)生，避免熱失控誘發(fā)、擴(kuò)散等多舉并行，協(xié)調(diào)控制、全面管理，杜絕儲(chǔ)能電站安全隱患。陽光電源儲(chǔ)能電池系統(tǒng)采用高效能智能化散熱設(shè)計(jì)，根據(jù)電芯溫度，甚至結(jié)合系統(tǒng)外部輸入、運(yùn)行工況、氣象數(shù)據(jù)等，更好預(yù)測維持整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行在最佳的溫度區(qū)間，有效延長電池壽命，讓儲(chǔ)能系統(tǒng)更安全、更穩(wěn)定的運(yùn)作。
在分布式應(yīng)用場景中，分散式風(fēng)電儲(chǔ)能系統(tǒng)是以風(fēng)電機(jī)組為單元的風(fēng)電聯(lián)合儲(chǔ)能的應(yīng)用型式，儲(chǔ)能變換單元與風(fēng)電變流器在風(fēng)電機(jī)組側(cè)集中配置，電池系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際場景靈活采用“一機(jī)一儲(chǔ)”或者“多機(jī)一儲(chǔ)”布置，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電變流發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)的聯(lián)合運(yùn)行和統(tǒng)一調(diào)度。
雖然集中式風(fēng)電場儲(chǔ)能和分散式風(fēng)電機(jī)組儲(chǔ)能在廣義上具有一致性，從電網(wǎng)角度，也可以將分布在每個(gè)接入點(diǎn)的集中式儲(chǔ)能看做分散式儲(chǔ)能系統(tǒng)。但在場景應(yīng)用上，兩者仍然存在差別——集中式儲(chǔ)能的調(diào)度和運(yùn)行既要考慮電網(wǎng)的需求，同時(shí)也要考慮風(fēng)電場的運(yùn)行特性，集中式儲(chǔ)能系統(tǒng)在小時(shí)電量的配置上會(huì)隨著電網(wǎng)的發(fā)展呈現(xiàn)更大差異化的需求。
這就需要更加靈活的儲(chǔ)能配置方式來進(jìn)一步釋放風(fēng)儲(chǔ)不同的應(yīng)用場景，“風(fēng)儲(chǔ)融合”也就成為創(chuàng)新性解決方案，以及行業(yè)發(fā)展的趨勢之一。
可以說，分散式風(fēng)電儲(chǔ)能是風(fēng)電變流和儲(chǔ)能變換深度融合，從根本上深刻改變了風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行特性，風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合運(yùn)行控制簡化了電網(wǎng)調(diào)度難度，有望在分散式風(fēng)電場、功能性風(fēng)電機(jī)組接入等場景上發(fā)揮更大的作用。同時(shí)，風(fēng)電機(jī)組匹配儲(chǔ)能系統(tǒng)，彌補(bǔ)了風(fēng)電機(jī)組無持續(xù)可備用能量的短板，在輔助風(fēng)電變流運(yùn)行的同時(shí)，顯著提升風(fēng)電接入電網(wǎng)友好性。
2021年CWP國際風(fēng)能展中，陽光電源發(fā)布風(fēng)儲(chǔ)一體變流器，該變流器由6.6MW雙饋風(fēng)電變流器直流側(cè)配比10%功率的儲(chǔ)能變流單元，通過風(fēng)電變流與儲(chǔ)能變換一體化控制，深度融合風(fēng)電變流與儲(chǔ)能功能的場景化應(yīng)用。
陽光電源風(fēng)儲(chǔ)變流器儲(chǔ)能變換單元采用模塊化緊湊型設(shè)計(jì)，具備毫秒級快速功率響應(yīng)，兼容電池能量管理，適配多種類型電池，直流側(cè)耦合具有更高電能轉(zhuǎn)換效率。驅(qū)動(dòng)以風(fēng)電機(jī)組為單元的風(fēng)電聯(lián)合儲(chǔ)能的應(yīng)用型式，使風(fēng)電機(jī)組慣量與調(diào)頻、風(fēng)電消納及并網(wǎng)電能質(zhì)量等方面得到優(yōu)化。
因地制宜、科學(xué)設(shè)計(jì)、高效利用、電網(wǎng)友好是風(fēng)電場配置儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，更是風(fēng)電在實(shí)現(xiàn)碳中和進(jìn)程中的高質(zhì)量發(fā)展需求。在2030年“碳達(dá)峰”目標(biāo)下，陽光電源將持續(xù)推進(jìn)風(fēng)儲(chǔ)融合創(chuàng)新，全面引領(lǐng)風(fēng)電轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展和革新，致力于成為全球一流的風(fēng)電技術(shù)及設(shè)備供應(yīng)商，持續(xù)為客戶提供更多風(fēng)電增值服務(wù)。
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