最近, 贵州遵义这个地方, 已经把国内第一批采用SST技术的TYT-Charge光储直柔充电站给落地了。这个场站上面, 搭载了台式的0.96MW SST固态变压器直流供电系统, 还有泰永长征品牌的SSCB固态断路器。这个方案, 能把10kV的中压交流电, 直接变换成DC800V的直流母线。
整机的峰值效率, 突破到了98%以上。0.96MW的这个容量, 占地面积仅仅只有约2.25平方米样子。SSCB可以在10μs这么短的时间里面, 切断直流故障电流。我们可以采用高效直流配合固态保护的这种方式, 来对大功率场站的供配电架构进行重构。
在大功率运行这个时代, 场站的运营商人员遭遇了全新的变化难题, 也就是单个站点的电力消耗规模变得很大, 之前的资金投入数额很高, 如果仅仅依靠charging服务所产生的费用是绝对无法实现投资回报的, 因此必须跳出只做能量补给这种单一模式的局限, 不再把自己当作仅仅是一个充电桩站点，而是应该成为一个能够承载电源、电网负荷和储能设施进行协同互动的具有分布式特征的能量单元。
那个还在继续沿用的, 属于传统的多层级变换体系结构, 正好对于这四个方向来讲, 它是完全受到了限制的:
链路损耗高，系统能效受限
在传统建筑里, 变换的层级很多, 非常复杂, 整个网站的综合系统效率大概只有89%, 在大功率持续进行充电的情况下面, 电能的损耗是非常明显的。
建站约束多，落地推进困难
老式的设备占地方大，低压电缆用的材料也特别多, 投在电缆上的钱差不多占了所有配电投入的百分之四成, 因此就把大量的地面空间给占据了。
直流工况下，安全保护难度大
在大功率直流的运行场景之下, 故障电流不会出现过零点这样的现象。同时, 故障电流会在 200μs 这么短的时间范围之内快速地冲高。这种做法给大功率场站的运行带来了一定的安全风险。
生态适配能力弱，缺少电网互动能力
按照传统的这种结构去连接光系统和储系统, 需要进行好多次把直流电转换成交流电或者把交流电转换成直流电的操作, 从光伏到车辆那一端会造成很高的额外能量损失, 这一点是极难让光伏发电和储能这两种东西在原生的层面上就实现紧密结合的。
场站之间的竞争, 在最表面的这一层面上所比拼的东西, 其实是场地还有桩数以及功率, 可是在最底层的这一深层逻辑里面去拼的事情, 其实还不过是供电架构而已, 而SST固态变压器技术这个东西, 它就是用于破解出现在这一供电架构难题当中的那把关键钥匙。
高效直流+固态保护
SST固态变压器 × SSCB 的建站新解法
就在最近这个时间段里, 泰永长征公司在贵州遵义这个地方, 把国内第一批用了SST这种技术的TYT-Charge光储直柔充电站给建好了, 那个场里面装有一套台达的0.96MW SST直流供电系统, 还有8台的120kW直流直入式充电桩, 这加一块儿总共是16个充电枪, 旁边还配套了200㎡的光伏顶棚和261kWh的储能柜, 这么一组合就弄出了一个完整的、高效的、智能的光充一体化场站出来。
这个方案把台达SST固态变压器技术泰永SSCB固态断路器技术做到了深度集成, 对现在大功率场站的供配电架构进行了重新构建, 从10kV中压交流电那里直接就把DC800V直流母线变换出来了, 让车辆光伏储能都挂在同一条直流母线上, 这样就省掉了传统架构里降压整流再变换那些中间环节, 整机的峰值效率最高能够突破98%, 百万次的电气寿命为系统真正兼顾了高效与安全提供了保障。
四大价值，兼顾安全、效率与生态
1、中压直挂拓扑，释放高能效价值
该方案依托台达SST固态变压器技术实现了极优的综合能效表现, 其中模块综合效率最高可达98.3%, 整机峰值效率最高突破了98%。由于其架构自带极高的谐波抑制能力, 因此无需安装额外的滤波装置, 从而能够持续降低场站在电费方面的运营成本。
2、紧凑布局，化解建站与扩容难题
它依托一体化柜式预制设计, 采用中压接入和直流直供架构, 这减少了传统低压交流配电层级及线缆, 它的0.96MW容量SST, 占地仅约2.25㎡, 相较传统供电方案, 它大幅压缩占地空间, 而且, 它大幅缩短项目交付周期。
3、台达SST+SSCB固态保护闭环，筑牢大功率直流安全底线
这个方案的核心部分搭载了一个叫做SSCB的固态断路器, 这款设备拥有非常快速的故障分断能力, 能够在10μs以内迅速切断出现故障的直流电流, 该固态断路器的电气寿命能够达到百万次之多, 同时它集成了可以进行物理隔离的隔离开关, 以此来实现高水平的安全防护措施。
4、原生开放接口，让充电站升级为柔性能源节点
这个全域直流架构是原来就具备灵活的扩展能力的, 它能够把可再生能源和储能装置都无缝地接进来, 从而搭建出一个光伏、储能和充电相综合的系统, 与此同时它也支持接入到智能的配电综合管理平台里面去, 以此来帮助场站方面去进一步优化它的运营收益。
台达中国区, 也就是中达电通智能微电网新事业发展部总经理陈如芃他讲到。他说台达花了十年的时间去深耕SST固态变压器。这个努力完成了从研发阶段到商业化应用阶段的突破。在遵义泰永的TYT-Charge光储直柔项目里。
这个项目证明了台代的SST固态变压器技术方案在高功率的交通补能案例方面有着领先的而且有价值的实际应用成果。
它的功能并不仅限于充电方面, 台达公司提出的SST解决方案, 还能够进一步推广应用于智能配电网、数据中心以及高耗能工业等各个不同领域之中去, 从而能够为多种多样的场景升级工作提供支持并促进其发展。
