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直流/交流侧、交直流一体储能全球竞速,谁能稳坐头把交椅?

核心提示:直流/交流侧、交直流一体储能全球竞速,谁能稳坐头把交椅?

随着全球对清洁能源的大力推广,风电、光伏发电等可再生能源装机规模持续扩大,储能正发挥着愈发关键的作用。

在储能赛道竞争激烈的当下,储能系统技术的迭代升级愈发成为储能企业制胜的关键。

我们知道从应用场景来看,储能系统的主要模式有配置在电源直流侧的储能系统、配置在电源交流侧的储能系统和配置在负荷侧的储能系统。

而当前从储能企业推出的产品而言,交直流一体储能系统正在席卷全球储能市场。

那么今天我们就来说说直流侧储能、交流侧储能以及交直流一体储能各有何优势?代表企业又分别有哪些?

 


01直流侧储能

直流侧储能系统主要可安装在诸如光伏发电的直流系统中,这种设计能够将蓄电池与光伏发电阵列连接到逆变器直流段进行配接调控,实现两者之间的有效协同。

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       实际上就是光伏发电系统和蓄电池储能系统共享一个逆变器。

光伏、风电等新能源发电通常以直流形式输出,直流侧储能可直接存储和调节电能,减少直流-交流转换损耗,提高发电效率。

因此,直流侧储能适用于离网与微网应用。

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直流微电网场景

根据Infolink Consulting统计数据,2024年全球储能系统出货排名榜单(直流侧)Top5集成商为宁德时代、比亚迪、海博思创、远信储能及南都电源

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近期,宁德时代全球首发9MWh储能系统,据了解该产品是一款直流侧储能系统,上下柜子容量均为4.5MWh。

相较于传统的20英尺集装箱系统来看,这款产品的体积利用率提高了45%,能量密度提高50%。

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1月下旬,宁德时代斩获阿布扎比19GWh储能订单。

宁德时代供货的是“五年零衰减”的TENER天恒储能系统,2024年4月发布的20尺集装箱6.25MWh天恒储能系统,是全球首个实现5年功率和容量零衰减的储能系统,该产品也是宁德时代下探直流侧储能的重磅产品。

无独有偶,近日,比亚迪储能与全球知名可再生能源公司Grenergy签署储能订单协议,为Grenergy位于智利北部的阿塔卡马绿洲项目第六期供应3.5GWh储能系统。

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根据协议,比亚迪储能将为Grenergy提供624台MC Cube-T BESS,用于Elena光储电站。

值得一提的是,自2024年以来,中国石油济柴动力先后发布多批直流侧储能系统及PCS框采公告,其中直流侧储能系统6个标段合计1.1GWh。

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可见,不管是国内市场还是海外市场,对直流侧储能的需求都是巨大的。

 


02交流侧储能

交流侧储能系统采用单独的充放电控制器和逆变器来给蓄电池充电或者逆变。这种方案实际上就是给现有光伏发电系统外挂一个储能装置。

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交流侧储能可快速响应电网需求,提供调频、削峰填谷等服务,提高电网稳定性,减少新能源并网对电网的影响。

实际上,直流储能系统与交流侧储能系统的区别主要在于与原有电力设备的适配性与电力调配能力。

直流侧与交流侧储能的区别

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根据Infolink Consulting统计数据,2024年全球储能系统出货排名榜单(交流侧)Top13集成商分别为:特斯拉、阳光电源、中车株洲所、Fluence、海博思创、远景能源、Powin、Nextera、阿特斯、山东电工时代、金风零碳、许继电科、天合储能。

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而交流侧储能霸主之争也是非常激烈,特斯拉依靠Tesla Powerwall产品在美国、澳大利亚等市场大放异彩,迅速占领巨大市场份额。

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据悉,特斯拉先后推出了四代户储产品,Powerwall主要适用于住宅和小型商业场所。

2015年4月,特斯拉推出首代Powerwall,挖掘出了户用储能的新兴市场;

2016年10月,特斯拉推出Powerwall 2,相比第一代,储电容量翻倍、更方便安装;

2021年4月,特斯拉针对Powerwall 2做了小幅度的系统升级,推出Powerwall+,增加集成了光伏逆变器;

2024年2月16日,特斯拉推出Powerwall 3,容量仍为13.5度,特点在输出功率更高,安装更加简易。

不过,国内企业阳光电源、中车株洲所、海博思创、远景等在交流侧储能市场也占据重要地位,再加上宁德时代也在涉及交流侧储能系统,特斯拉的冠军位置又能守住多久?

 


03交直流一体储能

事实上,单纯的直流或交流侧储能已不能满足当下市场需求。

传统储能系统通常直流(DC)与交流(AC)环节分立,导致能量转换层级多、占地面积大、效率损耗高。

在市场内卷及价格倒逼之下,储能产品正在快速更迭,储能技术正经历前所未有的技术博弈。尤其是头部企业,正在引领新一轮的储能产品技术创新趋势。

储能产品的开发逻辑将聚焦极致安全、高能效长寿命和极简集成设计。

而交直流一体储能系统通过架构重构,将电池簇、PCS、BMS高度集成于单个柜体,带来极简设计、安装简化以及安全升级。

代表企业有阳光电源、远景储能、科陆电子、海博思创、南都电源、融和元储、中天储能、力神电池、思源清能、汇川技术等,海外厂商Tesla、Fluence、Nidec等也均有局部。

2023年10月,阳光电源率先发布了交直流一体的PowerTian 2.0,该储能系统秉持“三电融合 智储一体”理念,配置嵌入式PCS,实现交直流一体化(AC存储),标准20尺柜容量达5MWh。

该产品具备多项优势,如占地节省29%、系统全生命周期放电量提升8%、辅电能耗降低45%、RTE提升2%等等。在国内及海外市场也收获了多个订单,并且得到了广泛应用。

例如,华能龙腾特钢20MW/40MWh用户侧储能项目共投运8套2.5MW/5MWh阳光电源PowerTitan2.0液冷储能系统。这是国内首座采用“交直流一体”设计的储能电站,系统效率高于传统储能2%-3%。

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在工商储领域,阳光电源今年最新发布的工商业255CS系列产品方案,在光储融合场景具备“交流耦合”和“直流耦合”模式。

此外,远景储能“交直一体”5.0/5.6MWh储能系统、科陆电子Center L Ultra6.25MWh交直流一体液冷储能系统、力神“交直流一体”5MWh储能系统、融和元储新一代交直流一体液冷储能系统集装箱——“融和·玄武”等均采用交直流一体储能技术。

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总之,交直流一体对储能系统将带来三大颠覆性创新:一是效率跃迁,生命周期放电量提升;二是成本重构,省去PCS、LC设备占地及直流电缆损耗,百兆瓦级项目占地面积减少,度电成本降低;三是安装革新,工厂预调试后,可实现“到站即并网”,施工周期大为缩短。

因此,未来交直流一体储能系统这个赛道也将聚集更多储能厂商,而谁又能在这一赛道上独领风骚?我们拭目以待!

 
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