楊森森：地面光儲系統創(chuàng )新方向探討

編者按：2023年9月12-14日，以“綠色 持續 共生 向新”為主題的“第五屆未來(lái)能源大會(huì )”在江蘇常州武進(jìn)召開(kāi)，本次大會(huì )由中國能源研究會(huì )與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會(huì )上，陽(yáng)光電源光儲集團解決方案高級經(jīng)理楊森森發(fā)表了《地面光儲系統創(chuàng )新方向探討》的主旨演講。

以下內容根據論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。

楊森森：感謝楊老師，我跟楊老師是本家人，您是老楊，我是小楊，很高興能夠參加本次的論壇演講，我們的主題是清潔能源技術(shù)創(chuàng )新，所以我想在這里跟大家分享一下我們陽(yáng)光電源對于技術(shù)創(chuàng )新地面光伏系統的創(chuàng )新方向的探討和內容。

我們今天主要講以下3個(gè)方面，第一部分是光伏系統發(fā)展面臨的挑戰，第二部分是地面光儲未來(lái)創(chuàng )新方向，以及我們公司的相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)展。

大家都知道在近幾年光伏系統的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了全新的階段，主要分為以下三個(gè)部分：

第一，應用場(chǎng)景區別于多元化。首先近年來(lái)基于沙戈荒，海上、高溫多沙，還有一些海邊的高腐蝕惡劣的環(huán)境，這些都需要光伏系統具有靈活性同時(shí)對環(huán)境有更強的適應性。

第二，在電價(jià)類(lèi)型的變化，光伏并網(wǎng)從早年間的電價(jià)平價(jià)到今后的市場(chǎng)化為主，都要求光伏電價(jià)具有更低的LCOE，因為我們想在這些不確定性中尋找確定性就需要有更低的LCOE。

第三，電壓穩定性，因為并網(wǎng)比例越來(lái)越高，特高壓柔性電網(wǎng)的建設都從單一負荷向柔性負荷的轉變，包括電機系統的穩定性可控要求越來(lái)越高，這些加載到整個(gè)地面光伏當中去，就要求光伏系統具有更強的電網(wǎng)支撐能力。

陽(yáng)光電源針對這些做了多層次的思考，加到創(chuàng )新上有3個(gè)點(diǎn)：

1，更低的系統成本。系統技術(shù)的創(chuàng )新方向我們維持4個(gè)主題，直流的高電壓系統，大子陣容量，電壓電流異常智能診斷方式，中壓系統技術(shù)創(chuàng )新等等。

2，在如此多元化的應用場(chǎng)景下需要光儲系統具有更高的安全性和可靠性，這樣3個(gè)AI技術(shù)可以助更高的防護。AI熱管理可以實(shí)現電芯的驚恐，AI電芯健康度管理可以助力源頭切斷熱失控風(fēng)險，AI智能管理幫助光儲電站數字化。

3，穩定電網(wǎng)，需要更強的電網(wǎng)支撐以及更強的構網(wǎng)能力，我們致力于更新的構網(wǎng)技術(shù)，電網(wǎng)重構，包括干細胞電網(wǎng)技術(shù)，以及新的風(fēng)光氫儲多能融合。

接下來(lái)講解創(chuàng )新方向在實(shí)際的具體應用情況，長(cháng)組串設計，現在在地面光伏系統當中長(cháng)組串設計越來(lái)越具有普適性，尤其是海外的一些其他的項目，為了保證項目的融配比情況，大批量使用長(cháng)組串設計，寒冷的地區長(cháng)組串設計，再疊加上低溫還有主流的雙面組件的背面增益效果，每串由26塊增加到28塊，單組串的工作電壓由1300V主流變到1400V。如此高的長(cháng)組串電壓提升帶來(lái)的風(fēng)險很大，高電壓設計重要性就體現出來(lái)了，因此2000V的光伏系統就進(jìn)入了我們的視野。

陽(yáng)光電源致力于發(fā)展2000V的光伏系統主要的目的是降低系統的BOS成本，相比傳統的直流測1500V系統電壓抬升33%，這樣電壓的抬升在直流測而言非常高，對逆變器的耐壓能力絕緣能力帶來(lái)了挑戰，如果我們克服了以后，帶來(lái)的價(jià)值也是非常大的。

比如說(shuō)在華能陜西和陽(yáng)光電源合作的全球首個(gè)2000V光伏逆變器項目當中，系統損耗降低非常大，效率提升1%-2%，除了以上優(yōu)勢我們的匯流箱等設備也是大幅度的提升，疊加了以上所描述的一系列價(jià)值以后，整個(gè)電站的建設單網(wǎng)的BOS成本降低2分錢(qián)以上。

除了直流高電壓還有大子陣，宿松高嶺100MG光伏項目，是國內的8.8MW大子陣示范應用基地，在這個(gè)項目當中，單個(gè)子陣的交流側容量可以達到8.8MW，采用了8臺SG1100UD模塊化逆變器并網(wǎng)，搭配了8.8MVA箱變，大子陣方案價(jià)值在于減少子陣的數量，尤其是在建設還有運維比較復雜的項目現場(chǎng)，例如近期比較火熱的海上光伏，其實(shí)建設電站的難度非常大，所以我們這樣的大子陣的應用可以減少平臺建設的數量，因此也能夠降低集成線(xiàn)路的相關(guān)成本。

我們剛才講的降低系統成本的方式都是通過(guò)初始投資降低，還有后期運營(yíng)維護的成本，對此我們推出了一個(gè)功能是夜間智能關(guān)斷，進(jìn)一步降低系統損耗，提升發(fā)電量，湖北襄陽(yáng)百兆瓦的光伏項目當中，單個(gè)線(xiàn)路配備了1臺智能關(guān)斷設備，百兆瓦的電站配備4臺即可。逆變器早晨達到起機條件的時(shí)候，只需要將開(kāi)關(guān)閉合就實(shí)現零沖擊電流閉合，第一方面可以實(shí)現智能高效啟機，傍晚夜晚逆變器待機狀態(tài)的時(shí)候，它能夠替代傳統開(kāi)關(guān)，將光伏系統和國家電網(wǎng)斷開(kāi)連接，實(shí)現整體光伏系統的壽命的延長(cháng)作用。

在國電投百兆瓦光伏項目，我們預測25年內可以減少箱變夜間損耗電能802萬(wàn)度，折合電價(jià)481萬(wàn)元，相當于整個(gè)廠(chǎng)電年用電量降低了10%。

既然談到了降低系統運維的成本，當然離不開(kāi)二維掃描，陽(yáng)光電源是業(yè)內首家將二維掃描利用到大功率模塊化逆變器當中去，主要具備了3個(gè)優(yōu)勢：

第一，精準高效，因為支持一鍵啟動(dòng)，15分鐘內完成百兆瓦的掃描結果，掃描精度大于95%。

第二，提升收益，因為傳統的檢測方式是人工上站斷開(kāi)機器檢測電壓，如果用了二維檢測就不需要人工上站和停機，及早的發(fā)現提升發(fā)電量。

第三，安全問(wèn)題，二維檢測可以檢測到組串的短路還有熱斑等等故障進(jìn)行預警，支持電站現場(chǎng)問(wèn)題的數據導出，指導運維人員排除風(fēng)險，提升電站的安全系數。

第二個(gè)創(chuàng )新點(diǎn)是關(guān)于光儲電站的安全性和可靠性，首先陽(yáng)光電源是深度融合了電化學(xué)，電力電子、電網(wǎng)支撐技術(shù)，通過(guò)主流的產(chǎn)品Pack、BMS、BESS、PCS、EMS全站資源的系統級測試，致力于打造經(jīng)濟高效，安全可靠，電網(wǎng)友好的專(zhuān)業(yè)儲能系統，已經(jīng)具備了發(fā)電側儲能等等情況，零碳園區等等情況，助力儲能行業(yè)高質(zhì)量的發(fā)展。

陽(yáng)光電源始終秉持著(zhù)AI驅動(dòng)液冷均衡溫控技術(shù)，基于電芯的數據指導系統結構設計還有邏輯控制等等進(jìn)行賦能，比如說(shuō)我們會(huì )采集電芯的電流電壓SOC、SOH等等數據的精準采集，通過(guò)AI融合計算指導模組的制冷功率還有液冷冷卻的流速進(jìn)行智能賦能，通過(guò)以上的這些智能的控制，能夠實(shí)現整個(gè)系統的溫差到小于2.5攝氏度，系統溫差控制住了整個(gè)系統的壽命就能提升30%，并且我們通過(guò)AI計算可以降低整個(gè)系統的輔助損耗，降低30%，由于使用了自動(dòng)補液裝置，工作量可以降低60%左右。

儲能系統的安全是整個(gè)系統性問(wèn)題，從Pack到電芯，再到電力電子設備，再到消防安全是完全整合的問(wèn)題，尤其是現在近期看到的新聞，熱失控本質(zhì)上都是電芯問(wèn)題導致，而且是儲能安全主要影響因素之一。因為在電芯頻繁的充放電過(guò)程當中電流和電壓，電芯數據都隨著(zhù)使用過(guò)程當中發(fā)生變動(dòng)，陽(yáng)光電源融合AI分析，基于電芯的特征參數進(jìn)行內阻頻度分析，預測未來(lái)發(fā)展的趨勢，這樣的方案可以及早幫助我們識別到電芯的病變程度，提前預警。

我們也會(huì )協(xié)同儲能系統調整充放電電流的大小，從源頭切斷熱失控，將熱失控扼殺在搖籃的階段。

下一個(gè)是AI賦能，智能管理實(shí)現整個(gè)電站效率的優(yōu)化和需求響應更加高效電力安全防護的關(guān)鍵一環(huán)之一，陽(yáng)光電源利用了數字孿生的技術(shù)，將光伏、充電、儲能、電網(wǎng)測數字化，海量數據對AI智能模型訓練，實(shí)現當地電站的有功無(wú)功的調度，實(shí)現整體的能量綜合管理，做到平滑輸出，一次調頻、需求響應等等功能，并且幫助電站經(jīng)濟性，平衡性，健康性三種模式下智能尋優(yōu)助力碳中和。

第三個(gè)是構網(wǎng)型，因為我們想要維持電網(wǎng)穩定需要更新的構網(wǎng)技術(shù)，更強的電網(wǎng)支撐能力，陽(yáng)光電源一直致力于電網(wǎng)研究，在湖北廣水的新型電力系統當中是以PV-VSG技術(shù)，融合技術(shù)做到微妙級電壓構建，以及高電壓下的自主構網(wǎng)，并且做到連續故障穿越以及構網(wǎng)型和分網(wǎng)型的連續切換，同時(shí)對風(fēng)電光伏發(fā)電進(jìn)行柔性慣量支撐和微妙級電壓構建技術(shù)改造，幫助老電站完成新的功能，支撐電網(wǎng)提高區域性地供電的可靠性。

其實(shí)陽(yáng)光電源一直以來(lái)都是對電網(wǎng)有著(zhù)深刻的理解，因為現在儲能并網(wǎng)由早年間的跟網(wǎng)型到后來(lái)的支撐電網(wǎng)，以及到未來(lái)的構網(wǎng)型技術(shù)，陽(yáng)光電源提出了全新的概念“干細胞構網(wǎng)技術(shù)”，幫助儲能系統對于電網(wǎng)而言就像干細胞對人體一樣具有修復、凈化、造血等等新的功能。

下一個(gè)是多能互補，也是清潔能源體系當中不可或缺的一環(huán)，風(fēng)光清儲多能互補可以有效幫助新能源體系彌補局限性，做到各類(lèi)能源處理均衡，另外以光伏和風(fēng)電為代表的新能源，結合了儲能等新能源的應用，擴大西電東送為代表的跨省跨區的規模，擴大新能源的應用場(chǎng)景，助力未來(lái)碳中和。

下面我小小介紹一下我們公司的進(jìn)展，陽(yáng)光電源成立于1997年距今走過(guò)26年的歷史，2011年深交所上市，目前已經(jīng)是全球新能源企業(yè)100強，企業(yè)員工超過(guò)1萬(wàn)人，陽(yáng)光電源始終堅持以讓人人享用清潔電力為我們的價(jià)值觀(guān)，能夠做到始終致力于清潔電力轉換基礎的創(chuàng )新和應用，我們始終將自己本身的業(yè)務(wù)和可持續發(fā)展相互融合，始終堅持風(fēng)、光、儲存、電、氫五大賽道，從而衍生出光伏逆變器，風(fēng)電變流器儲能系統，充電設備等十大業(yè)務(wù)。

我們?yōu)楦魑豢蛻?hù)提供全球一流的清潔能源全生命周期解決方案，也能夠持續的為我們的客戶(hù)傳遞和創(chuàng )造價(jià)值。

各位同仁，能源革命大時(shí)代已經(jīng)拉開(kāi)序幕，目前以風(fēng)光儲為代表的清潔能源體系會(huì )逐步替代化石能源，并最終成為未來(lái)電力系統的主體。

陽(yáng)光電源會(huì )持續以技術(shù)創(chuàng )新引領(lǐng)高性能發(fā)展，推動(dòng)可持續能源轉型，讓人人享用清潔電力，共創(chuàng )零碳世界。

感謝各位聆聽(tīng)!