6月23日，國家能源局發(fā)布1—5月全國電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模突破10億千瓦，占我國總發(fā)電裝機(jī)容量的比重達(dá)30%、占全球光伏裝機(jī)總規(guī)模的近一半。在我國乃至全球范圍，新能源發(fā)展均保持著快速增長勢頭，而伴隨著高比例新能源接入，電網(wǎng)穩(wěn)定與新能源消納成為亟待解決的核心難題。
▲圖為中東紅海之濱，全球最大光儲微網(wǎng)電站采用華為數(shù)字能源的大規(guī)模構(gòu)網(wǎng)技術(shù)，已穩(wěn)定運(yùn)行超21個(gè)月。
如何安全、穩(wěn)定、高質(zhì)量地加速構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)？日前在上海SNEC期間，華為數(shù)字能源攜FusionSolar9.0智能組串式構(gòu)網(wǎng)型光儲解決方案亮相，以最新的智能光伏戰(zhàn)略和全球首個(gè)構(gòu)網(wǎng)型光儲解決方案，開啟構(gòu)網(wǎng)型光儲新時(shí)代，面向全行業(yè)給出了響亮回答。
隨著新能源滲透率持續(xù)提升，電力系統(tǒng)“雙高”（高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備）特性明顯，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提出了新的挑戰(zhàn)。華為構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)正是瞄準(zhǔn)穩(wěn)定構(gòu)網(wǎng)的行業(yè)難題，實(shí)現(xiàn)全時(shí)域、全工況、全場景的場站級穩(wěn)定構(gòu)網(wǎng)。“場站級構(gòu)網(wǎng)技術(shù)會是新能源場站的 ‘必選項(xiàng)’。”華為數(shù)字能源構(gòu)網(wǎng)型儲能領(lǐng)域總裁鄭越在接受記者采訪時(shí)表示，“華為數(shù)字能源以硬核實(shí)力，定義了構(gòu)網(wǎng)能力的黃金標(biāo)準(zhǔn)：構(gòu)網(wǎng)型儲能應(yīng)具備貫穿電力系統(tǒng)發(fā)輸配用的全場景、全工況、全時(shí)域的場站級構(gòu)網(wǎng)能力?！?nbsp;
構(gòu)網(wǎng)加速走向場站級
直擊四大關(guān)鍵問題
正值新能源邁向主力電源的關(guān)鍵變革期，風(fēng)、光在能源系統(tǒng)中滲透率不斷提升，面臨穩(wěn)定控制難、靈活調(diào)節(jié)弱、安全要求高等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。憑借短路電流支撐、寬頻振蕩抑制、慣量響應(yīng)、調(diào)頻調(diào)峰、黑啟動等功能，構(gòu)網(wǎng)型儲能被寄予厚望，將極大支撐電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定。一如國家能源局在組織開展新型電力系統(tǒng)建設(shè)第一批試點(diǎn)工作中，已將構(gòu)網(wǎng)技術(shù)列為七大試點(diǎn)方向之首。
“構(gòu)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為新能源電站的必備能力，這是解決電網(wǎng)穩(wěn)定和平衡的關(guān)鍵技術(shù)，支撐新型電力系統(tǒng)安全和穩(wěn)定運(yùn)行。”鄭越直言，新能源電站的容量越來越大，海量的電力電子設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行以及電站設(shè)備的粗放式管理，已無法滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，因此場站級構(gòu)網(wǎng)和場站級的AI智能化管理已成為電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的必備能力。
認(rèn)知逐步清晰，但從實(shí)際來看，場站級構(gòu)網(wǎng)技術(shù)廣泛商用仍面臨四大世界性難題：
多機(jī)同步穩(wěn)定問題：未來將有成千上萬的電力電子設(shè)備接入電網(wǎng)，作為電壓源運(yùn)行時(shí)，需要極高的自身同步運(yùn)行能力，否則一旦發(fā)生失步和環(huán)流將威脅設(shè)備安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定；
寬頻振蕩問題：新型電力系統(tǒng)存在振蕩頻域范圍廣、傳播復(fù)雜、機(jī)理建模與分析困難、抑制措施實(shí)施難度大等挑戰(zhàn)，會引發(fā)新能源大規(guī)模脫網(wǎng)甚至系統(tǒng)性大停電；
瞬態(tài)過載能力不足：傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備天然具有短時(shí)過載優(yōu)勢，而電力電子器件面臨擊穿和過熱失效的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致各類暫態(tài)擾動下構(gòu)網(wǎng)設(shè)備失去對電網(wǎng)的支撐能力；
電力電子設(shè)備的高可靠性挑戰(zhàn)：應(yīng)對電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)的擾動，如何確保自身設(shè)備安全穩(wěn)定。
華為數(shù)字能源在構(gòu)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新，完成了從強(qiáng)網(wǎng)到弱網(wǎng)、再到離網(wǎng)，從常規(guī)環(huán)境到極端環(huán)境的構(gòu)網(wǎng)性能實(shí)證測試與應(yīng)用落地，攻克了上述四大世界級難題。最新推出的FusionSolar9.0智能組串式構(gòu)網(wǎng)型光儲解決方案更是直擊行業(yè)痛點(diǎn)，以真構(gòu)網(wǎng)、全智能、高質(zhì)量為核心，通過場站級構(gòu)網(wǎng)能力貫穿電力系統(tǒng)發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了三大關(guān)鍵突破——從儲能構(gòu)網(wǎng)升級到光儲構(gòu)網(wǎng)，從發(fā)電側(cè)構(gòu)網(wǎng)升級到發(fā)輸配用全場景構(gòu)網(wǎng)，從站點(diǎn)的可視可管升級到“端-邊-云”的全鏈路智能化、全生命周期的智能管理。
六大核心能力定義真構(gòu)網(wǎng)
一平臺適配多商業(yè)模式
從全場景、全工況到全面應(yīng)用是如何實(shí)現(xiàn)的？背后又傾注了華為數(shù)字能源的哪些技術(shù)創(chuàng)新投入？
走進(jìn)上海青浦，這里不僅有全球最大、最先進(jìn)的“練秋湖研發(fā)中心”，常年聚集著三萬多名科研工作者，還有數(shù)字能源斥巨資投建的構(gòu)網(wǎng)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，依托豐富的仿真測試資源、強(qiáng)大的科研團(tuán)隊(duì)實(shí)力、頂尖的前沿創(chuàng)新能力，為構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的創(chuàng)新突破提供了強(qiáng)有力的保障。在此背后，圍繞電力系統(tǒng)發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)，華為構(gòu)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建了六大核心能力，并率先提出“真構(gòu)網(wǎng)”的定義。
據(jù)鄭越介紹，“真構(gòu)網(wǎng)”的六大核心能力包括：短路電流支撐、慣量響應(yīng)、寬頻振蕩抑制、調(diào)頻、分鐘級黑啟動和并離網(wǎng)切換。同時(shí)，輔以強(qiáng)大的三維能力作支撐，無論儲能系統(tǒng)處于何種SOC工況、電網(wǎng)環(huán)境面臨何種SCR水平、7*24小時(shí)不間斷并面向未來能源架構(gòu)的全時(shí)域持續(xù)演進(jìn)，F(xiàn)usionSolar9.0智能組串式構(gòu)網(wǎng)型光儲解決方案支撐新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、高質(zhì)量發(fā)展。尤其值得一提的是，該解決方案還能實(shí)現(xiàn)一個(gè)平臺靈活應(yīng)對調(diào)峰、調(diào)頻、慣量等多種商業(yè)模式的長期演進(jìn)。
實(shí)實(shí)在在的項(xiàng)目更具說服力。在發(fā)電側(cè)，在4700米高海拔、最低零下35.5℃、極弱電網(wǎng)的西藏阿里地區(qū)，一個(gè)裝機(jī)容量為30MW的光伏電站，加裝了6MW/24MWh華為智能組串式構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)后，將光伏出力從1.5MW提升至12MW，電站年收益增加400多萬元。再如在輸電側(cè)，構(gòu)網(wǎng)方案支持200ms站級快速響應(yīng)和0-100% SOC范圍的恒功率輸出，由此為客戶帶來了更多收益。華為在瑞典建設(shè)的北歐第一個(gè)調(diào)頻儲能電站，因響應(yīng)速度快、可靠性高，投資回報(bào)周期僅1年。在沙特紅海全球最大的100%新能源微網(wǎng)項(xiàng)目，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間超過21個(gè)月，提供綠電超15億度……
“更前沿的技術(shù)、更安全的解決方案、支持面向未來不同商業(yè)模式的需要，通過價(jià)值創(chuàng)造為客戶帶來更高的投資收益?！编嵲椒Q。
▲圖為西藏開投阿里改則項(xiàng)目在高海拔、低溫、弱電網(wǎng)場景下全容量構(gòu)網(wǎng)運(yùn)行，光伏發(fā)電出力從1.5MW提高至12MW。
四大標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成強(qiáng)電安全目標(biāo)
支撐全生命周期高質(zhì)量
在鄭越看來，僅給客戶帶來短期收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，長期的安全和穩(wěn)定運(yùn)行才是根本?！斑@是因?yàn)楦甙l(fā)電、低失效、易運(yùn)維的產(chǎn)品特性，帶來的不僅是發(fā)電效率和收益提升，也帶來了貫穿產(chǎn)品生命周期的安全保障。對于儲能行業(yè)而言，從2021年至今已發(fā)生超過百起事故，安全問題更是不容忽視，可以說這是整個(gè)系統(tǒng)里面非常重要的一環(huán)?！?/span>
鄭越進(jìn)一步坦言，儲能系統(tǒng)具有高密度、高電壓、大電流三大典型特征。在生命周期內(nèi)，儲能系統(tǒng)的電化學(xué)不一致性、電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)的多樣性、數(shù)字化管理能力不足等都可能導(dǎo)致巨大的安全隱患。對此，華為數(shù)字能源以“不起火、不爆炸、不擴(kuò)散、不傷人”的四大卓越安全標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，搭建了一套涵蓋研發(fā)、供應(yīng)、采購、制造、銷售、交付與運(yùn)維等各個(gè)節(jié)點(diǎn)的儲能強(qiáng)電安全體系。其中，業(yè)界獨(dú)創(chuàng)的“磐石”電池包、從電芯到電網(wǎng)的智能“組串式雙級架構(gòu)”的安全設(shè)計(jì)、AI數(shù)字化實(shí)現(xiàn)全鏈路管理等，共同構(gòu)筑了堅(jiān)不可摧的端到端安全防線，并通過“電池包級熱失控不擴(kuò)散”重新定義儲能安全，為整個(gè)行業(yè)樹立起安全新標(biāo)桿。
▲圖為中東紅海之濱，全球最大采用華為數(shù)字能源的大規(guī)模構(gòu)網(wǎng)技術(shù)的光儲微網(wǎng)電站項(xiàng)目
為驗(yàn)證自身安全可靠性，華為數(shù)字能源還主動發(fā)起最嚴(yán)苛的極限挑戰(zhàn)。經(jīng)德國TüV萊茵認(rèn)證，華為智能組串式構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)完成了電池包級熱失控不擴(kuò)散測試。測試結(jié)果證明，華為儲能系統(tǒng)憑借安全領(lǐng)域的周密考慮和系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)電池包級熱失控不擴(kuò)散，從源頭規(guī)避儲能箱起火、爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，做到不燃爆、真安全，因此成功斬獲TüV萊茵頒發(fā)的業(yè)界首張最高安全等級認(rèn)證。華為還在國際權(quán)威機(jī)構(gòu)DNV的見證下，對其智能組串式構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)進(jìn)行了極限燃燒試驗(yàn)，在測試中不斷增加電芯熱失控?cái)?shù)量，該系統(tǒng)仍表現(xiàn)出色，全面驗(yàn)證了其在極端燃燒場景下的安全防護(hù)能力，獲得了 DNV簽發(fā)的大規(guī)模耐火證明。華為數(shù)字能源始終堅(jiān)持高質(zhì)量戰(zhàn)略，積極擁抱AI，主動安全構(gòu)網(wǎng)，加速光風(fēng)儲成為主力能源。
