新型储能迎来历史性发展时刻

发布于：2024-04-22

“2023年，我国新增新型储能装机规模首次突破20GW，是2022年同期水平的三倍。预计2024年，我国新型储能累计装机或将超过抽水蓄能，迎来历史性时刻。”中关村储能产业技术联盟理事长、中国科学院工程热物理研究所所长陈海生近日在第十二届储能国际峰会暨展览会期间表示。

在展览会上，500Ah+乃至600Ah+的单体电芯、容量高达6MWh以上的大型储能系统、基于AI技术的安全预警系统等新产品、新技术纷纷亮相，记者深刻感受到，在“大容量”“长寿命”“AI赋能”“光储融合”等新需求、新趋势催化下，新型储能正在迎来历史性发展时刻。

大容量储能“最吸睛”

不论是大容量电芯，还是大规模系统，“大容量”和“长寿命”已成为储能产品的主要迭代方向。继去年储能电池厂商竞逐300Ah+大容量电芯后，今年，越来越多的500Ah+乃至600Ah+单体电芯开始崭露头角，同时，多家企业相继推出容量高达6MWh以上的大型储能系统，储能系统集成效率进一步提高。

在展览会现场，大规模储能系统占据了多家储能厂商展台的“C位”，成为“最吸睛”的存在。记者了解到，对于储能系统来说，“大”并不是简单地将系统或者电芯的外形尺寸扩大，而是在合理范围之内，充分利用体积比能量密度的提升，实现多重维度的“大”。在本届展览会上，多家企业发布了6MWh级储能系统新品。

宁德时代发布了全球首款“五年零衰减”高能量储能系统——宁德时代天恒储能系统。据介绍，该储能系统搭载宁德时代L系列的长寿命电芯，能量密度可达430Wh/L，能够在标准的20英尺集装箱内实现6.25MWh级的大容量，单位面积能量密度提升30%，整体占地面积减少20%，达到6MWh级别储能系统的全球第一。同时，该系统突破性地实现容量和功率“五年零衰减”，并可大规模量产交付。

比亚迪推出了全新一代魔方系统Cube-T，容量高达6.432MWh，单系统能量最大提升35.8%，有效占地面积降低24.7%，且已开始交付。蜂巢发布了6.9MWh-20英尺短刀液冷储能系统，占地面积较市场主流的5MWh储能系统节省20%。

更大的系统容量，离不开更大的电芯支持。蜂巢能源推出了730Ah大容量储能短刀电芯，电芯能量密度达到420Wh/L，循环寿命超1.1万次；南都电源全球首发690Ah超大容量储能电池，并宣称已实现系统“五年零衰减”；亿纬储能带来其最新大容量电芯产品——Mr.BigMB56储能电芯，单体容量提升至628Ah，循环次数达1.2万次……

同时，可量产交付的储能电芯容量也从280Ah攀升至超过300Ah。记者在展览会上注意到，宁德时代、瑞浦兰钧、远景动力、欣旺达、天合储能、中创新航、国轩高科等企业近30款300Ah+容量的储能电芯产品已经开始量产交付。

“目前，在市场上常见的储能电芯尺寸大多是基于传统商用车所使用的动力电芯尺寸。而随着储能应用场景的深入拓展，储能专用电芯开发日益迫切。当前，储能电站规模正从MWh向GWh级别跃进，未来还将步入更大量级，这对电芯容量提出了更高的要求。”蜂巢储能总经理高春鹏告诉《中国电子报》记者。

据了解，在储能系统中，电芯是整体成本最高的部分，占总成本超过六成，电芯的成本优化至关重要。大容量电芯通过改进生产工艺能够精简从电芯到电池簇的相关器件，提升整体集成能量密度，降低电池制造和整体集成的成本，从而提升储能项目经济性。然而，储能电芯并不是越“大”越好。高春鹏解释道，虽然大容量电芯降本增效优势显著，但受制于目前的制造工艺和技术水平，其带来的安全考验和尺寸统一等问题依然有待解决。

人工智能赋能“最安全”

随着新一代人工智能技术（AI）的突破，云计算、大数据等技术也将进一步驱动储能安全运维。在展览会上，阳光电源、科华数能、海博思创等多家企业发布了基于AI技术的储能产品。

阳光电源把AI大模型带入安全预警系统，发布了业内首款深度融合电力电子、电化学的电芯预诊断系统iSolarBPS。据介绍，该电芯预诊断系统以储能智芯大模型为底座，借助GeneSafe算法集群和AI超算平台，可提前7天主动预警异常，运维提效30%，从电芯到系统实现精细化、智能化健康管理。

“系统可以实时监测每颗电芯的电压、电流、温度等情况，百兆瓦时的电站只需要1分钟就可以生成诊断报告。”阳光电源智慧能源产品中心总经理许盛指着iSolarBPS的系统界面向《中国电子报》记者介绍道，如果预测到电池出现异常老化风险，凭借三级预警机制，iSolarBPS可以提前7天进行一致性预警，提前100小时进行内短路预警，提前1小时进行热失控预警，指导运维人员可以及时采取相应措施进行处理。这相当于为储能系统装配一台智能“CT”，让系统“未病先防”。

科华数能发布了全新一代S3-EStation 2.0 5MW/10MWh智慧液冷储能系统。该系统采用“三重消防+三级绝缘监测+多点监控”设计，配备智能化操作系统和云平台，实现更高效的管理和监控，提高系统的安全可靠性。

而喊出“AI赋能储能价值新生”口号的海博思创则展示了全局优化的AI算法模型，以及基于海博云的储能电站运维管理、电力交易等多个数字化平台。据介绍，海博云融合了数字孪生、人工智能与大数据分析等技术，对储能电站全貌、电池舱、电池簇、交流升压舱、储能变流器等各级储能设备进行建模，还原储能电站真实场景及内部设备构成；同时，还打通了储能产品全生命周期的数据，实现健康诊断、故障定位、安全风险远期预警等功能，多场景、多数据源实现联动。

科华数能副总裁、技术中心总经理曾春保表示，如今，光储场站规模平均达到百兆瓦时级，有的甚至达到吉瓦时级，庞大的集装箱电池和PCS数量让安全成为储能行业除成本外的另一痛点，智能化运维势在必行。

“目前，产业智能化布局仍以场站为主，而未来企业要实现多个场站的大数据分析，需要通过多个大数据模型生成数字孪生，进而推断出每个电站的情况，对储能电池与光伏的寿命匹配等问题进行实时监控和判断。”曾春保称。

业内专家告诉记者，守住储能安全底线，控制好“热失控”是关键。热失控主要发生在储能电站运行维护阶段，此前，维护储能安全主要依赖电池发生问题之后的控制和减损措施，即“被动安全”技术，而如今，借助BMS、大数据等技术监测评估电池的运行状态，对储能系统的早期故障进行识别和预警的主动安全技术，或将成为储能安全“破局”的重要手段。

光储融合是“最佳搭档”

作为一种存储和释放能量的技术，储能被认为是解决光伏、风电等新能源间歇性及波动性，促进消纳，减少弃光、弃风现象的重要手段。如果只发展新能源而不发展储能，就是“无本之木”；反之，如果只发展新型储能不发展新能源，就是“无的放矢”。新能源和储能相依相存，共同成长。

在展览会上，不仅有电池企业、储能垂直厂商，如天合储能、晶科能源等光伏龙头企业也纷纷亮相，推出自研电芯和多场景的储能系统产品。

天合储能带来了新一代柔性储能电池舱Elementa 2，搭配其自研自产314Ah高能量密度电芯，系统度电成本降低了32%，场站占地面积降低了31%。同时，柔性储能电池舱Elementa 2采用“一簇一管理”，使得电能吞吐量提升了7%。新一代柔性储能电池舱Elementa 2目前已经实现量产，并且将于今年5月份开启交付。

晶科能源发布了蓝鲸5MWh大型储能系统SunTera G2和314Ah自研电芯。据介绍，SunTera G2搭载314Ah磷酸铁锂电芯，采用标准20英尺集装箱结构，系统循环寿命达8000次，同时可将噪音控制在75db以内，有效减少储能系统在使用环节中对周围环境的影响。而314Ah专用储能电芯采用晶科自研专利技术，电芯循环寿命超过一万次，充放电能效达到94.71%。蓝鲸5MWh储能系统将于4月15号完成系统样机下线，并于5月底前具备项目量产接单条件。首期5GWh储能电芯将于2024年第三季度正式投产并具备量产出货条件。

“光伏和储能是一对孪生兄弟。”晶科能源储能业务负责人段虎子表示，光伏发电占比的提升离不开配套储能的支撑，储能一定是未来电力市场发展的趋势。从技术角度看，储能3S系统，即储能变流器（PCS）、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS），能够实现光伏系统与储能系统间协同运作，将成为推进光储深度融合的关键。

天合储能总裁孙伟提出，如果在产品设计初期就将光储融合考虑其中，将减少能量之间的转换。他解释道：“当前光储协同的模式为光伏发电，输入逆变转换，经过储能后再由逆变转换，这中间经历了两次逆变转换过程。如果在前期植入深度耦合，就可以减少能量转换过程中的损失。”

【来源：中国电子报】