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隨著新能源的快速發(fā)展和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，以高比例可再生能源和高比例電力電子設(shè)備為特征的新型電力系統(tǒng)正面臨諸多挑戰(zhàn)，包括系統(tǒng)慣量不足、電壓穩(wěn)定性下降以及弱網(wǎng)運行穩(wěn)定性差等問題。在此背景下，具備更強電網(wǎng)支撐能力和自主調(diào)節(jié)能力的構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)需求呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。

虛擬同步機技術(shù)作為最主要的構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)，早已經(jīng)過了大型工程驗證，可以真正有效提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。早在2017年12月，世界上容量最大的虛擬同步機示范工程——張北風(fēng)光儲輸基地建成投運，這也是構(gòu)網(wǎng)技術(shù)首次在新能源發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用。許繼電力電子公司為其提供5MW構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)，成為最早掌握構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)的企業(yè)之一。

優(yōu)勢與痛點并存

如今，新能源高比例接入，電力系統(tǒng)逐漸呈現(xiàn)低慣量、弱阻尼的趨勢。河南許繼電力電子有限公司副總經(jīng)理孫健在2025年儲能技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用研討會上表示，構(gòu)網(wǎng)型儲能能夠提供慣量支撐、維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，成為解決新型電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定和寬頻振蕩等問題的重要技術(shù)手段。

“即使電力系統(tǒng)發(fā)生故障，構(gòu)網(wǎng)型儲能PCS可以通過離網(wǎng)黑啟動技術(shù)使其持續(xù)運行，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性，確保關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的電力供應(yīng)不受影響?！倍?，構(gòu)網(wǎng)型PCS本質(zhì)上模擬了同步發(fā)電機電壓源特性，可以擺脫對外部電網(wǎng)相位信息的依賴，因而在離網(wǎng)和并網(wǎng)模式下均能工作，包括在微電網(wǎng)、孤島供電、柔直送出等多樣化場景具有良好的適應(yīng)性。

也正是這些獨特優(yōu)勢，讓構(gòu)網(wǎng)型儲能呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。據(jù)不完全統(tǒng)計，2024年以來的構(gòu)網(wǎng)型儲能相關(guān)招標(biāo)規(guī)模已超過5.9GW/16.6GWh。

但是就應(yīng)用情況來看，目前的構(gòu)網(wǎng)型儲能仍存在一些問題。

首先，若要構(gòu)建支撐電網(wǎng)穩(wěn)定運行的電壓源，提高構(gòu)網(wǎng)型儲能過流能力、單機過載能力提升是當(dāng)前一個難題。PCS的過載能力完全取決于功率半導(dǎo)體器件，涉及到產(chǎn)品成本。半導(dǎo)體器件的電流輸出能力與溫度成反比，溫度越低、輸出能力越強。保持半導(dǎo)體的溫度處于較低水平，才能具備更強的過載能力，但這對控制技術(shù)和熱穩(wěn)定性等方面提出了較高要求。

作為國內(nèi)最早從事構(gòu)網(wǎng)技術(shù)研究的單位之一，許繼電力電子公司持續(xù)深耕并成功突破以上痛點打造了真正符合電網(wǎng)需求的構(gòu)網(wǎng)型儲能產(chǎn)品，成為率先取得構(gòu)網(wǎng)入網(wǎng)報告的廠家之一，也成為目前業(yè)內(nèi)唯一同時具備構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)、光、儲產(chǎn)品、并通過第三方試驗的廠家。

面向未來，在考慮源網(wǎng)荷儲等約束條件情況下，許繼電力電子公司還通過建立系統(tǒng)全鏈路仿真模型，開展電力電量整體需求、小擾動干擾、黑啟動特性等分析，以此推動實現(xiàn)最優(yōu)容量配比的構(gòu)網(wǎng)型儲能，為電網(wǎng)的智能化和現(xiàn)代化貢獻力量。

不同應(yīng)用場景的差異化設(shè)計

在市場不斷的應(yīng)用探索中，新型儲能實現(xiàn)了在新能源發(fā)電、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)各種場景的廣泛應(yīng)用，而孫健指出，構(gòu)網(wǎng)型儲能PCS技術(shù)也應(yīng)該進行差異化設(shè)計，來滿足不同場景下的電能轉(zhuǎn)換、電網(wǎng)支撐、儲能管理等需求。

在電源側(cè)儲能場景，構(gòu)網(wǎng)型PCS需要發(fā)揮平抑頻率和電壓波動功能，為高比例新能源系統(tǒng)提供必要的慣性阻尼響應(yīng)，同時將新能源產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換為符合電網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)的電能，實現(xiàn)可再生能源的有效消納。

2023年投運的遼寧25MW風(fēng)電離網(wǎng)儲能制氫一體化項目就是這樣的案例。針對綠電制氫場景儲能配比低、風(fēng)電出力波動大等特點，許繼電力電子公司提供的5MW/5MWh構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)，為風(fēng)電機組和制氫系統(tǒng)的安全運行提供了穩(wěn)定的電網(wǎng)支撐。

在電網(wǎng)側(cè)儲能場景中，構(gòu)網(wǎng)型PCS主要用于調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓等輔助服務(wù)。而除了大規(guī)模構(gòu)網(wǎng)型儲能批量應(yīng)用之外，電網(wǎng)側(cè)需求其實更多集中在臺區(qū)，其作用主要是解決電壓不平衡、諧波、變壓器重載等問題。

在應(yīng)用更為廣泛的用戶側(cè)儲能市場，構(gòu)網(wǎng)型PCS更注重實現(xiàn)峰谷套利、備用電源、需求響應(yīng)等功能，即在電網(wǎng)故障或停電時迅速啟動，為用戶提供應(yīng)急電源保障。這一領(lǐng)域，許繼電力電子公司也參與打造了諸多案例。

2021年浙江金華應(yīng)急電源基地投運的構(gòu)網(wǎng)型移動儲能車，可以執(zhí)行浙江省內(nèi)乃至跨省的現(xiàn)場移動保電、應(yīng)急搶修保電、電能質(zhì)量調(diào)節(jié)、帶電作業(yè)保電等任務(wù)，實現(xiàn)重要負(fù)荷保護零閃動、并離網(wǎng)的無縫切換等功能。

構(gòu)建三維競爭力，邁向領(lǐng)先之路

今年2月，兩部委印發(fā)新能源上網(wǎng)電價市場化重磅新政引發(fā)行業(yè)巨變。隨著電力市場深化改革推進，儲能行業(yè)的競爭正在從單純的價格競爭轉(zhuǎn)向技術(shù)和價值的比拼。

這一轉(zhuǎn)變也意味著，企業(yè)想要提高市場競爭力，就要不斷提升自身技術(shù)水平，向市場提供更高效、更可靠的儲能解決方案。與此同時，儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性和綜合效益將成為市場競爭的關(guān)鍵。為此，具備核心技術(shù)優(yōu)勢和綜合服務(wù)能力的企業(yè)將占據(jù)主導(dǎo)地位，行業(yè)集中度可能進一步提升。

在此背景下，具有“產(chǎn)品+解決方案”的企業(yè)將占據(jù)優(yōu)勢地位。當(dāng)下，許繼電力電子公司已構(gòu)建“設(shè)備+算法+服務(wù)”三維競爭力，能為用戶提供從PCS產(chǎn)品到市場交易策略的全棧解決方案，為客戶提供從設(shè)備制造到系統(tǒng)集成的全鏈條服務(wù)，提供7x24小時“一站式”“零距離”“全方位”優(yōu)質(zhì)服務(wù)，滿足多樣化需求。

在技術(shù)研發(fā)方面，許繼電力電子公司致力于全系列產(chǎn)品的研發(fā)，覆蓋當(dāng)下主流技術(shù)路線。一方面，研究推廣新型構(gòu)網(wǎng)型高壓直掛式儲能，尋找提高儲能系統(tǒng)效率的新途徑。另一方面，公司也從儲能的安全管理出發(fā)，與電芯廠家共同研究安全高效的熱管理系統(tǒng)，提高電芯的本質(zhì)安全。

在市場拓展方面，為繼續(xù)保持儲能業(yè)務(wù)的穩(wěn)定增長,儲能企業(yè)必定要注重全球化戰(zhàn)略。在深入研究國內(nèi)外不同應(yīng)用場景的需求特點基礎(chǔ)上，許繼電力電子公司將面向全球客戶各類應(yīng)用場景提供定制化的解決方案。在電源側(cè)，將深入研發(fā)與光伏、風(fēng)電等新能源配套的儲能系統(tǒng)；在電網(wǎng)側(cè)，持續(xù)優(yōu)化適用于調(diào)峰、調(diào)頻、黑啟動、構(gòu)網(wǎng)等需求的儲能產(chǎn)品；在用戶側(cè)，則通過關(guān)注峰谷套利、需量管理等應(yīng)用需求，為用戶提供經(jīng)濟效益更高的儲能方案。

隨著新能源占比的不斷提升和電力系統(tǒng)復(fù)雜度的不斷增加，構(gòu)網(wǎng)型PCS將成為未來保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵技術(shù)。國網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院劉輝曾表示：初步研究表明，未來電網(wǎng)可能需要配置30%左右的構(gòu)網(wǎng)技術(shù)。當(dāng)前的電力系統(tǒng)中，跟網(wǎng)型和火電機組的關(guān)系像是常規(guī)火車頭帶動的列車機組，而未來跟網(wǎng)與構(gòu)網(wǎng)的關(guān)系更像是動車組，部分車廂必需具備驅(qū)動能力。

當(dāng)前，各行業(yè)都在為實現(xiàn)碳達峰碳中和而奮斗。而根據(jù)預(yù)測，到2060年，風(fēng)光裝機占比可能會超過60%，風(fēng)光發(fā)電量將占到整個社會的50%、成為電量的供應(yīng)主體。屆時，構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)更將成為電力系統(tǒng)底層必需品。

面向未來，許繼電力電子公司表示，將繼續(xù)發(fā)揮自身在電力電子技術(shù)儲備和電網(wǎng)業(yè)務(wù)仿真能力方面的優(yōu)勢，推動儲能技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。同時，也將積極響應(yīng)國家政策和市場需求，加大研發(fā)投入和市場拓展力度，不斷提升自身在儲能領(lǐng)域的市場地位和影響力，賦能全球能源變革！