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可再生能源裝機(jī)超火電后,構(gòu)網(wǎng)型儲能站上“C位”
作者 | 郭興
日前,國家能源局正式印發(fā)《2026年能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃立項(xiàng)指南》。這份重磅文件中明確將新型儲能列為核心重點(diǎn)方向,其中構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)在電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定領(lǐng)域獲得官方“點(diǎn)名支持”。記者在與儲能企業(yè)交流中注意到,多家企業(yè)已發(fā)布全新的構(gòu)網(wǎng)型儲能解決方案。但行業(yè)當(dāng)前也存在“假構(gòu)網(wǎng)”等亂象。
沒有“大飛輪”,電網(wǎng)靠誰撐?
傳統(tǒng)火電、水電機(jī)組依靠轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動慣量,為電網(wǎng)提供天然的頻率和電壓支撐。當(dāng)電網(wǎng)頻率因擾動而波動時(shí),這個(gè)“大飛輪”能瞬間響應(yīng),自動抑制波動。然而,隨著可再生能源裝機(jī)大規(guī)模并網(wǎng),提供慣量和電壓支撐的火電占比越來越低,電力系統(tǒng)面臨轉(zhuǎn)動慣量下降和電壓失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)攀升兩大問題。
國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,截至2025年底,我國可再生能源裝機(jī)總量達(dá)23.4億千瓦,約占全國電力總裝機(jī)的60%,風(fēng)電、太陽能發(fā)電累計(jì)裝機(jī)合計(jì)18.4億千瓦,占比47.3%,歷史性超過火電。對我國而言,高比例新能源接入對傳統(tǒng)同步電網(wǎng)形成巨大壓力,使構(gòu)網(wǎng)型儲能成為維持系統(tǒng)穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)需求。對海外國家而言,2025年4月西班牙、葡萄牙大停電,暴露出高比例新能源電網(wǎng)在極端擾動下慣量支撐不足的脆弱性,讓業(yè)界更加關(guān)注構(gòu)網(wǎng)型儲能作為提升電網(wǎng)韌性的關(guān)鍵技術(shù)選項(xiàng)。
那么,構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)具體指什么?簡單講,構(gòu)網(wǎng)型儲能是指儲能設(shè)備或整站模擬同步發(fā)電機(jī)的特性,主動構(gòu)建電壓和頻率,支撐電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)通過算法將變流器塑造成“電壓源”,具備類似同步發(fā)電機(jī)的外特性,可自主提供電壓、相位參考,還能輸出慣量、阻尼和短路電流支撐電網(wǎng)?!澳壳皝砜?,儲能是未來新能源里唯一能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)同步調(diào)相機(jī)功能的替代資源?!碧旌蟽δ茈娏﹄娮友芯吭涸洪L余鴻向記者表示。
構(gòu)網(wǎng)技術(shù)爆發(fā),多家企業(yè)布局
目前,包括天合儲能、特變電工新能源、上能電氣、科華數(shù)能、南瑞繼保等在內(nèi)的廠家已經(jīng)推出構(gòu)網(wǎng)型儲能解決方案。其中,特變電工新能源發(fā)布了全新的變流器TE435/392K-HV。該產(chǎn)品采用了全智能液冷散熱與超高功率密度集成設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)與跟網(wǎng)模式的無縫毫秒級切換,為電網(wǎng)提供慣量支撐、快速調(diào)頻乃至黑啟動等關(guān)鍵輔助服務(wù)??迫A數(shù)能發(fā)布了3.15MW/3.5MW液冷集中式儲能PCS及一體機(jī)解決方案,上能電氣推出了具備3倍10秒過載能力的1750kW單支路構(gòu)網(wǎng)專用型PCS,這兩款產(chǎn)品共同引領(lǐng)6MW+構(gòu)網(wǎng)型儲能時(shí)代。
值得一提的是,天合儲能以全棧自研構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)為根基,推出了AIDC(智算中心)全域融合解決方案,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心從“被動受電”到“主動構(gòu)網(wǎng)”的轉(zhuǎn)變。南瑞繼保則以其獨(dú)特的“理想同步電源型構(gòu)網(wǎng)技術(shù)”為基礎(chǔ),帶來了礦用新能源電力系統(tǒng)、新能源制氫電氫協(xié)同一體化、AIDC智算中心綠色功能三個(gè)細(xì)分場景解決方案。
多家廠商向記者表示,構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)硬件設(shè)備支撐很關(guān)鍵,但PCS加電池的組合并不意味著就能實(shí)現(xiàn)構(gòu)網(wǎng)能力,構(gòu)網(wǎng)型儲能是一項(xiàng)系統(tǒng)綜合性能力。南瑞繼保儲能行業(yè)總監(jiān)繆楠林指出,南瑞繼保在四十余年電力控制、直流輸電等技術(shù)基礎(chǔ)上,歷經(jīng)數(shù)年的研究和產(chǎn)品迭代,才研發(fā)出“理想同步電源型構(gòu)網(wǎng)技術(shù)”及產(chǎn)品。當(dāng)構(gòu)網(wǎng)技術(shù)被行業(yè)管理部門認(rèn)可,一夜之間大家都構(gòu)網(wǎng)了。大多數(shù)廠家未做最考驗(yàn)的接地短路試驗(yàn),即使做也是修改參數(shù)保證不脫網(wǎng),僅僅類似低電壓穿越,未實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)級支撐。低電壓穿越是并網(wǎng)設(shè)備的基本門檻,而構(gòu)網(wǎng)型儲能需要實(shí)現(xiàn)主動電壓頻率支撐,完全不是一個(gè)概念。市場呈現(xiàn)“真假構(gòu)網(wǎng)”并存的混亂局面。
“真假”構(gòu)網(wǎng),如何辨別?
“真構(gòu)網(wǎng)”內(nèi)電勢恒定,在受外部干擾時(shí)能自主瞬時(shí)響應(yīng),像全自動的定速巡航;“假構(gòu)網(wǎng)”在受外部干擾時(shí),檢測到干擾再調(diào)整,邏輯上仍然是跟蹤鎖相,像人工駕駛,即使經(jīng)驗(yàn)豐富反應(yīng)速度也慢,還可能誤判。有業(yè)內(nèi)人士向記者表示。綜合多方觀點(diǎn)看,真構(gòu)網(wǎng)至少需滿足三項(xiàng)可測特征:一是同步電壓源外特性,建立并維持內(nèi)電勢和端口頻率穩(wěn)定,具備電壓擾動響應(yīng)和相角跳變響應(yīng)能力,并具備多機(jī)同步并聯(lián)孤島運(yùn)行能力;二是過流能力為3倍額定電流、持續(xù)不小于10秒;三是慣量響應(yīng)和阻尼控制,主動抑制頻率閃變(RoCoF)和寬頻振蕩。反之,若無法主動支撐電壓和頻率在大擾動后快速恢復(fù)、無法多機(jī)同步并聯(lián)孤島運(yùn)行或過流能力不足,則屬“假構(gòu)網(wǎng)”范疇。
另據(jù)介紹,兩項(xiàng)構(gòu)網(wǎng)型變流器的國家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將在2026年下半年正式實(shí)施。屆時(shí),區(qū)分真假構(gòu)網(wǎng)將有規(guī)可循??婇直硎?,南瑞繼保在參與中國標(biāo)準(zhǔn)制定的同時(shí),還分別牽頭成立國際大電網(wǎng)組織(CIGRE)、國際電工委員會(IEC)構(gòu)網(wǎng)技術(shù)工作組。這兩大機(jī)構(gòu)的研究成果通常會成為國際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ),某種程度上講,南瑞繼保的“理想同步電源型構(gòu)網(wǎng)技術(shù)(NR-ISGrid)”有望成為未來國際標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)本。
不過,我國構(gòu)網(wǎng)型儲能標(biāo)準(zhǔn)體系較國外仍有差距。天合儲能全球產(chǎn)品和解決方案負(fù)責(zé)人鄧偉指出,進(jìn)一步推動構(gòu)網(wǎng)型儲能發(fā)展還需要解決以下三大問題:
一是驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。當(dāng)前,除了參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求外,各國的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一,這導(dǎo)致市場對產(chǎn)品能力的評估和驗(yàn)收困難。二是價(jià)值兌現(xiàn)不清晰。實(shí)現(xiàn)構(gòu)網(wǎng)型儲能會增加硬件和軟件成本,但市場對其額外價(jià)值的認(rèn)可和兌現(xiàn)不清晰,影響產(chǎn)品的市場化推廣。三是技術(shù)瓶頸待突破。電網(wǎng)儲能面臨多機(jī)并聯(lián)、環(huán)流抑制、寬頻振蕩、過載能力、同步黑啟動等技術(shù)挑戰(zhàn),以及極端工況下的可靠性和穩(wěn)定性問題。
對此,他結(jié)合天合儲能經(jīng)驗(yàn)提出了三大建議。一是深化虛擬同步機(jī)技術(shù),做好端到端全棧產(chǎn)品,滿足海外客戶需求;二是形成標(biāo)準(zhǔn)化交付和驗(yàn)收能力,建立本地化團(tuán)隊(duì),降低海外市場調(diào)試的罰款風(fēng)險(xiǎn);三是積極參與地區(qū)化標(biāo)準(zhǔn)制定,結(jié)合實(shí)際場景需求推廣產(chǎn)品,避免盲目宣傳。
繆楠林認(rèn)為,構(gòu)網(wǎng)的需求是新能源發(fā)展中出現(xiàn)的必需品。他預(yù)測,從電網(wǎng)技術(shù)管理部門的專業(yè)認(rèn)可到大規(guī)模應(yīng)用,在國標(biāo)頒布后會加速進(jìn)程,這個(gè)時(shí)間預(yù)計(jì)可能需要2-3年。更重要的是要挖掘構(gòu)網(wǎng)技術(shù)的價(jià)值空間,就是在細(xì)分場景的價(jià)值,南瑞繼保除這次帶來的三個(gè)場景解決方案外,還在深入研究綠電直連、重載交通等場景。由此可見,各家企業(yè)要想在市場站穩(wěn)腳跟還需經(jīng)歷一番技術(shù)較量。不過可以肯定的是,最后留在牌桌上的一定是技術(shù)過硬、產(chǎn)品領(lǐng)先的玩家。
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