300Ah+儲能電芯密集推出以前,主流PCS技術以單機1.725MW系列為主,可較好的匹配以280Ah電芯為基礎集成的3.44MWh+的電池直流艙。
300Ah+儲能電芯集中配套5MWh+儲能系統之后,多家第三方PCS商向2.5MW方案升級。PCS功率升級與系統存儲和釋放的能量大小有關,直接影響系統的存儲能力和供能持續時間。
而2.5MW PCS與5MWh儲能系統的配套,極大滿足了當下2小時儲能時長的配置需求,可以使5MWh系統在最大輸出功率(2.5MW)下持續運行2小時。
亦有觀點認為,兩臺集中式1.25MW PCS組合成2.5MW功率同樣可以應對5MWh系統需求。除了集中式,目前2.5MW PCS方案還包括模塊化、嵌入式等。
從行業內看,招投標市場是儲能技術升級的“前哨站”,招標需求是儲能技術升級的“風向標”。
早在2022年,國電投旗下新源智儲就曾進行過1.4GWh儲能電池預制艙(單套電池艙額定電量不低于5MWh)、350MW規模的1500V、2.5MW儲能變流器(單機2.5MW或2臺1.25MW組成2.5MW功率)的采購。
彼時的5MWh儲能系統還沒有成為主流產品,電芯也還在280Ah標準化階段,單機2.5MW變流器更是處于市場萌芽階段,而當年預中標的企業包括比亞迪、國軒高科、林洋億緯、許繼電氣。
由此來看,作為國家隊的許繼電氣布局2.5MW PCS較早,且經過2年的發展,產品方面更是擴充到了2.5-5MW風冷、液冷等不同系列。
進入2024年,對于民營企業而言,相關技術標準與市場機遇已趨向成熟, 2.5MW PCS“戰局”開始打響,上能電氣、陽光電源、科華數能、盛弘、匯川、南瑞繼保、英博電氣、禾望電氣、同飛等都相繼推出了相關方案,優勢各異。
2.5MW PCS方案“分化”
1、集中式2.5MW PCS方案:單機or組合
目前大型儲能PCS主要以集中式為主,其優勢在于結構簡單、前期投資成本較低、后續安裝、運維成本便宜等。
而2.5MW PCS的功率提升,可以進一步提高充放電效率,提高系統功率密度,單機體積更小,對于大型儲能電站而言還可以減少占地面積。
目前單機PCS達到2.5MW的產品有:禾望2.5MW集中式儲能變流器、科華數能2.5MW液冷儲能變流器、英博電氣2.5MW戶外型集中式儲能變流器、匯川科技2.5MW儲能變流器、南瑞繼保2.5MW集中式儲能變流器、同飛股份2.5MW集中式液冷儲能變流器等。
不同于單機2.5MW PCS的方案,上能電氣選擇將2臺1.25MW PCS組成2.5MW單元以應對5MWh儲能系統趨勢。
高工儲能獲悉,上電氣2臺1.25MW PCS所組成的方案可減少50%電池簇并聯數量,有效提高0.75%充放電量。此外,為應對未來4小時及以上長時儲能需求,還可進行4臺或以上1.25MW PCS組合方案,形成功率更高的適配需求。
相關業內人士表示,“2.5MW組合”方案主要是為了減少電池并聯帶來的一致性差的問題及木桶效應。
2、模塊化、嵌入組串式2.5MW PCS方案“爭艷”
為突出差異化,盛弘股份、陽光電源等還帶來了2.5MW PCS“進階”方案。
今年4月,盛弘股份帶來了2.5MW模塊化PCS產品PWS1-2500KTL-H。相較集中式方案,該款產品使用的高效多分支技術,也叫一簇一管理技術,主要是為了解決電池的一致性難題。
值得一提的是,模塊化方案目前在大型儲能領域的滲透率還不高,但隨著單體儲能電站規模不斷向GWh邁進,儲能電池的一致性難題將同步放大,分簇管理的PCS方案是應對大容量儲能電站趨勢的有效路徑。
陽光電源則選擇將2.5MW PCS(將小型PCS接入單個電池簇,形成一簇一PCS的獨特設計)融入集裝箱內,推出了PowerTitan2.0,采用的是嵌入組串式方案。
高工儲能獲悉,陽光電源Power Titan2.0采用了“交直一體化設計”,可省去PCS、LC等設備占地及維護空間,占地節省29%,百MWh僅2000㎡。
且由于PCS已嵌入電池簇內,客戶可免去現場安裝PCS的工序,主打“讓安裝回歸工廠”的安全理念。
機遇:5MWh系統漸成主流、央國企集采需求起量
現階段,5MWh儲能系統以直流艙為主,PCS設備一般與艙體相互獨立,集中式PCS仍是目前的主流選擇;從項目落地來看,電池單元與PCS設備需要到達項目現場后再進行并網測試,十分考驗集成商的供應體系與綜合能力。
據高工儲能不完全統計,目前布局儲能直流艙的主要參與者包括集成企業、電池企業以及部分業主單位:中車株洲所、寧德時代、天合儲能、海辰儲能、瑞浦蘭鈞、中創新航、比亞迪儲能、南都電源、欣旺達、昆宇電源、采日能源、雙一力、楚能新能源、天弋能源、明美新能源、電工時代、中國能建、正泰電源、正力新能、科華數能、融和元儲、中國能建等。
另一邊,“交直一體化”5MWh產品對模塊化、組串式、嵌入式等PCS方案需求較大,目前布局該領域的企業包括陽光電源、遠景儲能等。
招投標方面,集采/框采PCS或升壓一體機也正逐漸成為儲能招投標中的新趨勢,龍源電力、南方電網、國家能源集團、新源智儲、大唐、中國電氣裝備等央國企近兩年都在發布相關需求。
需要注意的是,傳統的儲能系統采購需要單獨購買PCS和升壓艙,再對兩者進行耦合,而為節約采購成本,部分業主已開啟儲能PCS升壓一體艙的采購計劃,而1.25MW、2.5MW PCS可自由組成5MW升壓一體艙。
相關數據顯示,2023年PCS的集采/框采規模更是超過4.8GW,排名前三的企業分別為國電投(新源智儲)、國家能源集團、南方電網。
其中,以國電投旗下新源智儲2023年第二次集采2.01GW PCS為當年之最,值得一提的是,新源智儲此前已發布2023年度第一次PCS集采,規模達1.57GW,兩次合計3.58GW。
進入2024年,更多的央國企加入PCS及升壓一體艙采購隊列。
3月11日,龍源電力發布500MW PCS框架采購公告、5月6日,龍源電力構網型儲能變流升壓一體艙框架采購公開招標,采購預估量為800MW。
5月24日,中石油濟柴動力發布5MW儲能逆變升壓一體機項目招標公告,合計規模約230MW。
5月16日,中國電氣裝備發布2024年第二批次一級規模集中采購,包括1.25MW、1.75MW、2.5MW、3.15MW、3.45MW PCS裸機、2.5MW、3.45MW構網型PCS裸機。