2023年,在全年686次总规模129.6GWh储能采招工作中,277家单位参与了各类储能技术的设备投标,比2022年翻了超一番。
2023年,为在激烈的市场竞争中脱颖而出,储能企业以半年为周期快速迭代产品,以电芯、工商业储能电柜和直流侧电池系统引领,共有108家企业推出了410款储能产品。
2024年,在2小时储能系统报价已低至0.6-0.7元/Wh的当下,储能企业们又将以何种姿态直面激烈的市场竞争,备受关注。
2024年伊始,国内开年第一个大型储能展上,储能与电力市场在细致走访全部展馆,并与行业同仁们广泛探讨后,我们发现:
新品的量产下线,实现新品稳定交付,将是今年重中之重
卷绕技术向叠片技术发展,储能电芯将实现从300Ah+到500Ah+更大容量跨越,推动一颗电芯从1度电走向2度电
2.5MW集中式储能PCS、组串式/模块化PCS,一大一小路线明显,PCS液冷方式崭露头角
受构网型储能的需求带动,PCS企业在储能系统集成中的影响力逐渐扩大
300Ah+电芯产品,带动储能产品容量升级,20尺5MWh+直流电池仓、416/417/418kWh储能电柜将逐渐成为应用主力;此外20尺6MWh+系统也有企业开始布局
EMS产品提上日程,在场站规模不断扩大、控制单元持续增加、需要实现的功能日益复杂的情况下,EMS的价值与重要性不言而喻
储能运维、运营服务市场显现,对储能企业的综合实力提出更高要求
2024年,中国储能产业将从量变走向质变,从拼资源、拼规模走向拼产品、拼服务,以价值服务在群雄并起、行业洗牌中破围而出,或将成为今年的主题。
2023年,在保持280电芯尺寸不变的情况下,容量升级至300Ah+的储能专用电芯,在四季度开始宣布量产交付。包括瑞浦兰钧、远景动力、欣旺达、天合储能、海辰储能、鹏辉能源、中创新航、宁德时代、南都电源、赣锋锂电、亿纬锂能、国轩高科、盛虹动能、豪鹏科技、海基新能源、力神电池在内16家企业将近30款300Ah+储能电芯产品均表示已经开始量产交付。
而紧随300Ah+以上电芯推出的20尺5MWh+直流侧电池舱也成为了2023年末各家新品的主推方向。2024年的展会上,企业们纷纷表示,其20尺5MWh+直流电池舱落地应用将在2024年逐渐落实,部分企业的产品已经在实际项目中使用。
我们在站台也观察到,多个电池企业推出了基于314Ah电芯1P104S大PACK产品,这也在一定程度上说明了下游的需求已经出现,20尺5MWh集装箱将逐渐落地。
2月28日,瑞浦兰钧最新一代20尺5.51MWh储能电池舱正式下线,应用自主开发的问顶345Ah储能电池产品,该款电芯实际容量超350Ah,能量效率达96.2%,实现10000+长循环寿命和20年日历寿命。
目前在建的浙江最大电网侧储能电站项目-金华武义温泉变200MW/400MWh电站即采用欣旺达5MWh液冷储能电池预制舱,系统采用欣旺达自研自产的高安全、长寿命、高效率的314Ah大容量电芯。
天合储能新一代柔性储能电池舱Elementa 2已具备量产能力并将于Q2正式出货。系统搭配自研自产314Ah高能量密度电芯,度电成本可降低32%,采用簇级管理提升电能吞吐量7%,并可匹配集中式、集散式、组串式等多种交直流耦合方案。
远景储能EnPower智慧储能基于全栈技术能力,采用自研350Ah储能专用电芯,“交直一体”结构设计,标准20尺集装箱容量达到5.6MWh,适用4-8小时储能场景,是全球首个“交直一体”5.6MWh储能系统。
南都电源搭载690Ah电芯的6MWh+系统预计将在2024年9月量产下线。
海博思创、中车株洲所、宁德时代、阳光电源、科华数能、晶科能源、海辰储能、楚能新能源、融和元储、南瑞继保、特变电工(西科公司)、中天科技等也在展会上展出了各自的5MWh储能系统。这其中,中车株洲所、海辰储能、楚能新能源的系统已经下线/量产,天合储能、晶科能源、亿纬储能、青禾新能则预计在2024年量产。
海博思创在此次展会展出了全系列新品,除了5MWh储能系统产品HyperBlock III外,还带来了HyperCube系列液冷户外柜、充储一体机、光储一体机等产品,全方位赋能新型电力系统、新商业、新生活。
另外,5MWh+直流电池舱多采用了簇级管理的模式,或DC-DC,直流出舱后接大容量PCS(如科华数能);或DC-DC,直流出舱后接模块化PCS(如特变电工西科公司);或DC-AC,直接将模块化PCS集成进直流舱,做到直流不出柜。如阳光电源大型储能系统PowerTitan2.0,采用交直流一体化结构,电池单元与PCS融于一柜。
300Ah+电芯对储能产品的影响,也体现在了工商业储能柜上。
2023年,以280Ah电芯为主,工商业储能柜215/372kWh渐成通用规格(可参考文章:近60家企业工商业储能柜全解!215/372kWh渐成通用规格)。
而伴随300Ah+电芯的应用,此次展会上,包括中车株洲所、欣旺达、瑞浦兰钧、远景能源、特变电工(西科公司)等企业在内,均表示将会持续迭代工商业储能柜向更大容量发展。
参展企业反馈的信息显示,搭配314Ah电芯工商业储能柜标准规格多为260/417(418、419)等,且今年有望见到量产。
其中特变电工(西科公司)、融和元储等企业表示采用314Ah的工商业一体机预计于4月底交付。
此外,包括阳光电源、瑞浦兰钧等企业在内,均表示将会持续迭代工商业储能柜向更大容量发展。
随着更大容量电芯的使用,工商业储能柜的温控系统也更多的选择了液冷方向,这对系统的集成、以及后期的运维,也相应提高了要求。
尽管300Ah+正在量产交付,但更大容量的电芯已然在途。530Ah、587Ah、628Ah、690Ah、730Ah和1130Ah,没有最大,只有更大。
从500Ah+电芯的尺寸上可以看出,300Ah到500Ah已经不再像280Ah升级到300Ah+一样可在71*173的同等尺寸下通过增加能量密度提升容量,而是开拓了新的尺寸。有业内人士预计,从500Ah+到600Ah+很大程度可通过同尺寸电芯密度等升级完成下一轮次的迭代。
此次展会上,包括宁德时代、天合储能、海辰储能、亿纬锂能、蜂巢能源、南都电源在内的企业,都带来了500Ah+电芯模型样品,企业们表示,实物产品预计在2024年底至2025年初可进行交付
匹配5MWh+直流侧电池舱,储能PCS,逐渐也形成了容量一大一小的产品特色。
一方面,包括上能电气、科华数能、汇川技术、阳光电源、英博电气、上海电气、南瑞继保、禾望电气等企业,推出更大容量2.5MW集中式PCS/5MW集中式升压变流一体机。另一方面,几乎所有的PCS企业都带来了其模块化PCS产品,普遍的容量在186kW~250kW。上能电气、索英电气、汇川技术、南瑞继保、禾望电气、特变电工西科公司还带来了2.5MW/5MW组串式一体机,大多采用215kW单模块成组。
储能PCS的冷却方式上,液冷开始崭露头角。包括科华数能、索英电气、阳光电源、上能电气、英博电气、南瑞继保等企业在内,2024年均带来了液冷PCS。其中科华数能、索英电气均带来了集中式液冷PCS产品。
正如科华的宣传语所言“大液有成”,液冷这一温控形式,从电池进一步延伸至储能PCS,市场空间进一步增大。作为国内率先推出的液冷PCS产品,科华数能表示,该公司的2.5MW液冷PCS已经实现最大效率达99.03%,单机支持40℃下110%过载运行,同时保障在50℃环境温度下不降额运行。相较于风冷PCS,液冷PCS功率模块寿命可提升25%。
模块化方面,以科华数能、盛弘股份、上能电气、瑞源电气等企业为代表,绝大部分储能PCS企业都带来了模块化产品。一方面匹配工商业储能柜的需求,另一方面,在电池侧直流舱中使用模块化产品实现簇级管理,均衡放电,解决电池一致性等问题。
另外,使用模块化PCS实现更大功率储能PCS也成为技术方向之一。以盛弘股份为例,针对源网侧储能电站规模更大化的趋势,该公司正式推出单机规模2.5MW模块化PCS大机——PWS1-2500KTL-H储能变流器,产品采用盛弘首创的模块化直流侧多分支技术,对电池系统进行分簇管理,同时可灵活兼容多种大安时电芯,满足构网、长时储能等不同应用场景。
2023年,在新疆可再生能源装机比例高的区域,大量构网型储能需求出现。这一轮储能需求中,储能PCS企业的作用非常明显。华为、阳光电源、科华数能、中车株洲所、上能电气、南瑞继保、索英电气、盛弘股份、禾望电气、特变电工西科公司、英博电气、汇川技术、四方继保等都率先推出了产品,其中多家已在实际中取得了应用。例如,阳光电源投运了湖北广水、广西涠洲岛等多个构网型储能电站;科华数能中标新疆克州300MW/1200MWh构网型独立储能电站,该项目投运后,将成为截至目前全球最大的构网型储能电站。
依靠其电力电子方面的丰富经验,以及对电力系统的了解,在这一轮的储能产品迭代中,储能PCS企业或多或少起到了引领的作用,这类企业在储能系统集中的优势渐渐明显。
能量管理系统提上日程
储能电站容量百兆瓦时级已数常见,2024年吉瓦时级电站也将落地。伴随单站规模扩大的,是需要控制的储能模块也大规模增加。加之目前电网对储能的功能需求也变得日益丰富,构网型、黑启动、一次调频、惯量支撑等,简单的储能系统能量管理已经不能满足要求,群控技术需求凸显。
除传统的储能能量管理系统(EMS)公司外,大量的系统集成商,如阳光电源、融和元储、特变电工西科公司等,都已经推出了自己的EMS产品,并结合各自的系统特点,进行相应的功能延展。
阳光电源此次针对电网更为复杂的调节要求,以及应对规模不断扩大的储能项目场站集中调控的需求,全面升级了其EMS系统,并深度融合电力电子、电化学和AI技术,推出电芯预诊断系统iSolarBPS,通过其与EMS配合,全面实现储能电站的能量管理以及安全管控,可具备电芯检测、电芯安全问题提前预警、黑启动、构网等多种功能,并可更精准的指导运维,运维提效30%。
专业化运维与运营
寻求储能最大收益
随着储能系统装机规模的爆发式增长,电力市场改革的不断推进,储能“建而不用”的困境有望在2024年改变。
储能不产生电能,只有在电力市场中不断进行充放电操作,在各类电力市场中提供响应服务才能创造价值。高效、及时、准确的运维,可减少储能故障率及故障时间,增加储能的有效利用时间;准确的运营策略及管理,是储能在复杂的电力市场中获取最大收益的关键。
展会上,除储能头部企业将业务范围向运维、运营延伸外,提供更专业运维运营服务的专业化公司也在出现。
例如,一些在新能源领域积攒了大量运维经验的企业,在这一领域驾轻就熟进行了业务延展。
源于协合新能源的四维能源,依托国内最大的第三方新能源电站运维公司-协合运维(拥有超过30GW的运维容量和3000多名专业运维人员),构建了独有的储能电池大数据模型分析系统,“聆风”数字化平台以及全国服务网络可助力项目高质量平稳运行。
而在储能电站运营方面,一些专注于电力交易的企业,例如远景能源也将电力交易服务拓展至储能电站运营领域。
此外海博思创、四维能源、融和元储等大量系统集成企业也已将目光锚定了电力交易服务。以山东某100MW/200MWh独立储能场站为例,在四维能源精准的电价指引,优质的交易策略下,2024年2月,该电站结算费用高于市场平均水平7%,充放电量低于市场平均12%。
钠离子电池尽管经过2021-2022年的资本热捧后,近两年热度逐渐降低。但我们看到,钠离子电池的储能应用步伐仍在持续前进。近期已有百兆瓦时钠电项目开始招采,大型钠电储能项目有望今年落地。展会现场,中科海纳、融和元储也带来了自己的钠电储能系统产品。
2024年,高速发展中的中国储能行业将面临行业洗牌,从拼资源、拼规模走向拼产品、拼服务。以价值为导向,推动储能高质量发展。