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如何助推储能?看华为全垒打!
来源: | 作者:admin | 发布时间: 2023-11-13 | 40 次浏览 | 分享到:

随着双碳目标的提出,新型电力系统正在加速构建,作为行业重要支撑技术的储能产业也迎来了迅猛发展,然而也面临诸多问题与挑战。

华为数字能源正以实力破局迎难而上,力争储能各应用场景的领军者!

全场景解决方案 引领储能产业发展

随着我国风光装机持续猛增,电力系统的“高比例可再生能源”和“高比例电力电子设备”特征愈加明显,为保障电力系统安全稳定运行,源网荷储协同发展已是大势所趋,其中储能作为新型电力系统的“稳定器”和“蓄水池”发挥着越来越重要的作用。

在电源侧,配建储能、或是租赁共享储能服务,可以提升新能源消纳水平,并解决新能源所带来的调峰调频等难题。在电网端,更多、更广泛的储能资源接入电网,意味着供电端和用电端需求可实现高效匹配,也进一步保障电网的平稳运行。在电力系统之外,当下全社会各行业都在努力推进清洁能源绿色转型,重点耗能耗电大户或一些家庭用户通过储能设施节约电费支出,越来越多的用电端受众开始寻求光储融合等技术打造零碳工厂、零碳园区,也有轨道交通运输、户外石油勘探等多行业利用储能系统实现电力稳定供应。

在绿色能源引领的新时代,储能应用之路也随之越走越广,储能产品的布局也成为众多能源企业当下重点发展赛道。华为数字能源也围绕大型电站、工商业、户用三大场景,并重点针对安全问题、经济性、安装运维便捷程度等多维度开展技术创新突破,全方位保障储能系统稳定运行。在SNEC第八届(2023)国际储能技术和装备及应用(上海)大会暨展览会上,相关产品悉数展出、赢得各界观众的高度关注。

从光伏到储能,延续组串式设计理念,实现精细化管理

2013年,华为携组串式逆变器闯入光伏,经过黄河水电大型地面电站验证、有效提升了光伏发电效率。受此影响,国内光伏逆变器市场风向急转,逐渐开启了“组串式”规模化应用时代。

2021年,新能源配套需求之下,电源侧储能市场渐起,对很多企业来说这正是开辟储能市场的入场券。这一年,华为数字能源顺势而为,将光伏领域成熟的组串式架构设计理念拓展至储能。这一举措,令“组串式”优势得到了更充分的展示。

当储能规模从兆瓦级走向吉瓦级、甚至太瓦级,储能电芯数量倍增的同时,所带来一致性问题和安全性风险也将指数级放大。不过,在华为智能组串式储能架构下,相当于把储能系统“化整为零”,通过创新的“一包一优化,一簇一管理”实现对储能的精细化管理,将系统放电量提升15%。而通过主动预警、四重联动保护,全面守卫电芯、电气、结构以及系统四个层面安全,也为后期运维提供了便利。

近日投运的河南内黄100MW/200MWh储能电站,就是这样一例典范。华润、许继、华为数字能源联合打造这一项目,配置40套2.75/5.5MWh储能系统单元,都是基于DC/DC电池簇控制器+DC/AC组串式PCS双级系统架构。系统通过单簇能量控制、谐波抑制等智能算法、功率模块化设计以及主动安全防护等创新技术,令储能运行更安全、更高效,保障储能项目的投资收益。

不过,这样的设计理念实践起来并非易事,尤其考验电力电子方面的技术实力,以及各环节之间的监控管理等数字化能力。华为数字能源在这一环节显得游刃有余。

新技术的探索 真正的光储融合

在华为数字能源看来,当新能源占比逐步提高,一方面将低碳、绿色能源带入了千行百业、千家万户,加速了“双碳”目标的达成;另一方面也给电网带来显著冲击:诸如暂态过电压、电压裕度不足、宽频振荡等问题时刻威胁着电网的稳定性。如何更经济、高效地应对上述挑战,成为整个行业亟待解决的难题。

在光储融合的大背景下,华为将数字技术与电力电子技术深度融合,通过持续创新探寻解决之道。华为基于智能组串式架构与Grid-forming算法,在构网型储能领域推出了“智能光储发电机”解决方案,通过电压、频率、功角三大“稳定重构”,实现高比例新能源稳定并网与消纳。在过去几个月,产品已经通过了构网相关的400多项测试,并获得业内专家的认可与肯定。

2023年1月,华为携手中国电科院、国网青海电科院等,在青海共和华润济贫光伏电站实现业内首次构网型光储发电机特性测试,这是强电网环境下、全球首次兆瓦级构网型光储系统全面并网性能测试,充分展现了华为光储发电机的构网系统并联稳定性、高/低电压单次/连续故障穿越、一次调频及惯量响应特性等多项性能优势。2023年9月,华为又与中国电科院、青海电科院合作,在国家能源集团青海格尔木宙亮电站完成了弱电网环境下的多项构网型测试实证,取得了丰硕的成果。

不仅如此,华为智能光储解决方案还成功出海、应用在了全球光储融合标杆示范项目。在沙特红海新城,华为用400MW光伏、240MW储能PCS和1.3GWh储能电池系统,在茫茫沙海中打造了全球最大智能光储微网,该项目因支持100%绿电供应而被誉为沙漠中的“新绿洲”。


针对矿场、油田、海岛等偏远地区无电网或弱电网的场景,以及像沙特红海项目一样的新城独立构网场景,华为推出的光储融合智能微网解决方案,不仅在并网场景下支持风光实现更高的渗透率,而且其构网型储能算法在离网模式下更展现出强大的电网支撑能力,可实现连续高低压穿越、GW级整网黑启动、以分钟级电力恢复。相对于传统电网、传统储能来讲,这是一项极大挑战,需要搭配控制平台、融合更多数字化技术来实现,但华为率先做到了。

突破两大难点迎接工商储、户储风口

绿色能源、零碳排放需求日益增多,市场政策赋能下,用户侧储能正迎来风口。

其实在更多业内人士看来,电源侧储能面临的诸多问题可以电力行业经验解决。但在电力负荷端,储能的需求更加复杂且随性多样,尤其作为用户侧储能用户的首要考虑因素,安全性和经济性是影响市场发展的最底层需求,也成为了华为数字能源的突破口。华为智能组串式储能产品的四大优势,令其在工商业储能和户用储能找到了机遇。

首先,华为从设备、资产、人身安全三个层面出发追求全面的“主动安全”。如顶部泄爆“安全气囊”和五点式门锁设计,令储能系统可实现顶部定向泄压泄爆,在极端情况下避免造成人身伤害。设备端,华为首创的智能组串式架构,一簇一管理模式更利于关断操作。与此同时,在每个电池包内置能量优化器,可将系统可用电量提升5%,进一步提升了储能项目整体收益。而在SmartEMO1.0智能管理系统中,支持最大自发自用、峰谷套利、智能削峰三模式叠加协同,相比传统单模式可将项目收益再提升10%以上。


生产高铁用线缆的江苏信承瑞就是华为光储产品的受益者之一。华为供应的1.6MW光伏+8MWh储能的行业绿电解决方案,不仅保障了该企业的全天候工作用电,还帮助企业每年生产用电成本下降14%,自去年3月储能系统并网以来累计收益290万元,峰谷套利月均收益16万元/月。

此外,对于用户来讲,储能应用还有另一潜在难点在设备运维。绝大多数用户没有电力或光储行业相关知识储备,无法精准操控设备、更无法及时有效处理异常情况。而华为智能组串式储能系统的电池包级能量优化器,可实现自动SOC校准、无需人工上站,以“极简运维”提升用户体验。

融入全液冷超充 助力交通绿色低碳转型

此外,华为数字能源还将光储创新应用拓展至电动汽车充电桩领域。

多位院士专家以及国家层面政策曾提出,将电动汽车作为分布式储能设施,可大大提升电网调峰能力。但首要的,作为电动汽车补能配套的充电设施建设应用仍然存在较大缺口,充电慢、运营收益低仍是行业面临的最大痛点。

今年4月,华为推出了“全液冷超充架构”,成功推动了充电技术革命。在充电主机方面,这一架构最大支持720kW功率输出,支持12路枪线输出,且支持液冷和自然冷终端。而在终端方面,产品最大支持600A输出,以最快接近“一秒一公里”的高效充电提高了充电站设备的周转利用率。


目前,华为全液冷超充技术已经陆续在深圳会展中心超充站、北京五棵松超充站、上海悦速充陆家嘴船厂超充站、318川藏线等落地。尤其通过叠加华为的光伏储能产品后,有效降低用电成本、进一步提升了充电站运营能力,打造高质量、可持续发展的新型电动出行能源基础设施,助力交通绿色低碳转型。

日前,永泰数能联合华为共同在广东深圳打造了光储充一站化城市示范站,项目配建了131kW光伏、200kWh储能和600kW液冷超充,通过储能消纳光伏发电、实现100%自发自用。根据测算,该项目年发电量12万度,每年可节省电费10.8万元,相当于碳减排近60吨。

此外,面向户用市场,华为还打造了更安全的户用组串式储能系统,获得了当前最严格的德国VDE 2510认证。而结合One-fits-all的户用智能光伏解决方案4.0,华为可提供“优光储充用”一站式解决方案,将优化器、逆变器、储能、充电桩、管理系统APP等设备,通过智能化的管理模式实现最优的能源调度,为用户降低用电成本。

如今,储能已经从试验示范进入实践考核阶段,华为数字能源的创新理念也正从探索测试走向广泛的市场。尤其在更好发挥光伏绿电属性的道路上,华为数字能源正以覆盖储能全应用场景的“全垒打”,助力光储融合再创绿色能源佳话!


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