因国家双碳计划的施行, 储能技术作为能源结构转变的关键支撑于此时快速发展。因市场需求持续增多, 储能集成技术路径在细分场景里的运用也当逐渐深入, 当中那集中式、组串式、集散式以及高压级联这四条技术路径, 各自呈现出特别的优势及适合情形, 对推动可再生能源高效运用以及保障电力系统稳定运作起着极其重要的功效。
集中式储能：大规模调度的坚实后盾
大体积、单设备容量大的集中式储能, 采用集装箱式装配方式。其系统是若干Pack电池串联成一批电池簇, 多个电池簇于直流侧并联, 合并后经储能变流器转换为交流电, 再经变压器升压接入电网。集中式储能系统结构紧凑、容量大、高效且控制逻辑简单, 便于大规模能源集中调配与优化时实现理想效果, 于电网侧储能及大型可再生能源电站作用关键。
于大规模应用里, 集中式储能可平衡电网的供需状况, 提升电能质量以及稳定性。另外, 集中式储能借由大规模采购与集中管理, 削减了设备成本和运维成本, 呈现出显著的经济效益。然而, 集中式储能也遭遇一些挑战。举例来说, 在长期运行期间, 电池簇间内阻差异有可能致使环流问题出现, 进而影响系统效率与安全性。与此同时, 单体容量较大这一特性也表明, 一旦发生故障, 或许影响范围较为广泛, 给运维提出了更高要求。
组串式储能：灵活高效的分布式解决方案
不同于集中式储能, 组串式储能技术运用模块化设计, 每一个储能单元都拥有独立控制以及管理功能, 而这种分散式架构给予了组串式储能极高的灵活性与可扩展性, 适合用于工商业用户侧、零碳园区、新能源配储、台区储能等应用场景上。
在实际项目运用当中, 组串式储能能够依据不一样的能源产生以及消耗模式来展开精准配置, 以此提升整个系统的效率以及可靠性。除此之外, 组串式储能系统采用一簇一管理的方法, 当系统出现故障之际, 可以迅速精准定位到单簇, 进而降低了系统停机的风险；每一个电池簇独自控制充放电以及热管理, 防止环流产生影响, 均温性良好, 电池寿命较长, 系统运行相对稳定。
采用模块化设计的组串式储能系统, 具备方便运输的特性, 呈现安装快捷之优势, 拥有扩容灵活这样的优点, 极大地降低了运维方面的成本以及难度, 对复杂的地形有着优良的适应性, 对分散的能源布局也具备良好的适应性, 于安全性以及可靠性方面有着出色的表现。然而比较集中式而言, 组串式系统运用了更多的优化器以及监控设备, 其系统集成更为复杂, 其调试也更为繁杂, 总体成本会是更高的状态。
集散式储能：直流隔离+集中逆变
有一种方式叫集散式储能, 它是把多个电池簇并联运行, 每个电池簇先经过直流变压器也就是DC/DC, 使得电压变得一致, 之后在直流侧来并联, 直流电流汇合后, 通过PCS储能变流器转变成交流, 它和集中式不同之处在于, 集散式在每个电池簇都使用了DC/DC。
在集散式储能系统里, 借助增加DC/DC直流隔离这一方式, 避免了会因直流并联而出现的直流拉弧情况, 连同因直流并联而产生的环流、造成的容量损失, 如此就极大地提高了系统的安全性, 进而促使系统效率得到提升。其具有这样的缺点, 就是系统需要经过两级逆变处理, 相应地能量损耗有所增多。除此之外, 鉴于该技术路线需要开展串联一并连以及联通调节工作, 所以安装调试相对而言较为复杂, 对电站管理运维提出了比较高的要求。
高压级联式储能：无并联结构，无需升变
高压级联储能系统含有多个储能单元, 每个储能单元由 H 桥以及独立小电池堆构成, 每相把多个储能单元串联到一定电压后直接连入交流电网, 其优点是不需要升压变压器, 能减小系统损耗, 还可减少占地面积, 不存在电池簇间并联情况, 可消除簇间环流问题。
有一种新的技术路线, 它是高压级联方案, 这个方案有待运行来验证, 没错, 它有待运行验证。那个项目规模需要在5MW以上, 才会具备经济性, 这是其一。它其次只能输出6kV、10kV以及35kV这些电压的等级, 它只能输出6kV/10kV/35kV电压等级。并且, 这个技术线路的电磁环境很复杂, 对BMS控制的要求是更高的, 对BMS控制要求更高。另外, 有这样一个状况, 高压级联技术路线的直流侧和交流侧被放置在了同一个位置, 如此一来运行维护的难度还加大了, 这里面存在着一定的安全风险, 存在一定的安全风险。
结语
当下, 组串式储能于户储以及工商业领域达成了广泛运用, 集中式储能在大储领域掌控着主导地位。可是, 伴随市场需求持续变动, 集散式系统与高压级联系统也渐渐渗入到大储领域。技术路线的挑选要全面顾及经济性、安全、稳定、运行效率等诸多指标, 针对特定应用场景, 挑选适宜的储能系统集成技术路线极为关键。
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