中国能建集团楚攀：2023年大储解决方案中，集中式一家独大的局面一定会被打破

　　在新能源为主体的新型电力系统构建中，新型储能正在迎来全新的历史使命。2022年7月，国家发展改革委、国家能源局发布了关于加快推动新型储能发展的指导意见，提出到2025年，新型储能装机规模将达到3000万千瓦以上，2030年实现新型储能全面市场化发展。

　　作为最早一批关注储能的早期投资机构，险峰自2021年初先后投资了云储、大锌、理谷等一批储能领域的初创企业;此外，我们也与业内知名科研学者、产业专家保持着密切互动。在刚刚过去的12月里，险峰联合甲子光年、36氪、清华大学THU碳中和研究协会进行了一场名为《新型储能技术的现状与走向》的直播连线。以下是中国能源建设集团资深储能专家楚攀的部分发言内容：

　　新型储能电站的6种解决方案

　　楚攀：独立储能电站是个很新的事物，它的一个重要特点就是单体项目的建设规模很大，我记得中国最早的百兆瓦时储能电站出现在2018年，当时还是非常罕见的，但仅仅过了3年，到2021年的时候，百兆瓦时就已经成了行业标配。

　　随着储能电站规模的增大，问题也随之而来—100/200MWh的储能电站，需要非常多的电池进行串并联，不断升压、增大电流，提升功率，这就对电路设计以及交流侧、直流侧的拓扑结构优化提出了需求，也由此诞生了6种解决方案：

　　最常见大储能解决方案的是集中式(也有人称为低压式)。它的结构最简单、投资成本也最低，后续安装、运维成本都很便宜，对运维人员要求也不高，这是它的优势。

　　但这种拓扑结构并不是为大规模储能设计的，在它诞生的时候，项目规模一般不超过20MWh，当放大到百兆瓦时规模，就会出现越来越多的问题，比如直流拉弧、直流侧的并联容量损失、并联环流等等。这些问题已经严重影响了集中式储能电站的安全和效率。虽然集中式解决方案的缺点很多，但基于历史惯性，目前，集中式依然是市场上增量最大、占有率最高的解决方案。

　　第二种方案叫交流侧多分支并联，市场上俗称“大组串”。它的做法很巧妙，将集中式逆变器分散为组串式逆变器，将直流侧的并联，转化为交流的的并联，且每个组串式逆变器串联的电池簇规模更小、集成度更高、模块化更强，消除了集中式方案的三大隐患，运维方面也更灵活更简单了。

　　现在这种直流侧的电池簇已经做成了标品，比如宁德时代的372度的电池柜，就能和大组串方案完美契合，交流侧的并联数量可以达到16个，一个小的储能单元可以做到5MWh以上，效率(与集中式相比)能提高4%以上，在市场上也非常受到关注，有可能成为明年的大储主流方案之一。

　　第三个方案的拓扑结构更复杂，但有个简单的名字，叫智能组串式。它对电池簇的控制精度更高，不仅分模块、分区管理，在每个电池包上还有额外的优化器。智能组串式最大的优势是对电芯的兼容性比较强，可以用一致性较差的电芯做一套功能不错的系统。它的劣势是过于复杂，拥有一级直流变换和一级交流变换共两级变换，所以效率比较低，只有83-84%左右，成本又比集中式高了15-20%，所以在市场上推广比较困难，业主的认可度不高。

　　第四个方案叫直流侧多分支并联，俗称集散式方案，它与集中式方案最大的区别是每个电池簇在并联接入直流母线前加了DC/DC隔离，避免了并联容量损失和并联环流，比较好的解决了安全问题。但额外的 DC/DC隔离，让整个系统多了一层能量损耗，整体的效率表现与集中式相当，不如第二种大组串式，除此之外没有其他优势。

　　目前用这个方案最多的是特斯拉，国内也有一些企业在跟进，但基本是以出海为主，因为特斯拉在海外储能市场很强势，占有率也很高，中国企业如果用同一套方案去竞标，价格还能做到更低，可能是个不错的竞争策略。

　　第五个方案在二级市场关注度比较高，叫做高压级联或者高压直挂，仅从拓扑结构中也能看出，它跟前四种有很大区别。

　　前四种方案，电流从逆变器出来后再升压，而高压直挂是在逆变成交流之后再串联(串联达到升压的目的)，这就省去了专门的升压过程。

　　高压直挂的方案中少了升压环节后，效率就会提升，由于其特殊的拓扑结构，并联容量损失、并联环流问题也都不存在了，最终效率可以做到88-90%，但其结构复杂，高度模块化的难度较大，所以项目的交付速度比较慢，对后期的运营维护的要求也更高。

　　目前资本市场对高压直挂路线比较关注，不过真正落地的项目还不多，从2022年新增储能项目来看，高压直挂的市占率不超过5%。

　　第六种方案叫分布式能源块，它的拓扑结构和大组串很像，最近两年才开始应用在大储领域，之前主要用在工商业侧储能。

　　分布式能源块是将逆变器、电池簇、EMS、BMS等所有功能子单元都集中到一个单独的小机柜里，大组串有的优势它都有，而且布置更加灵活，只是因为现在供应链体系不够成熟，成本上有劣势，但未来前景值得期待的。

　　总的来说，目前各种技术路径中，只有第1、2、6三种方案有100MW以上的项目落地，其中分布式能量块方案在消防上有额外优势，因为单个机柜可以做得更小，所包含的电芯数量也少。当然，前5种方案也可以用pack级的消防方案来提升运行安全，不过成本会提升。

　　2023年大储解决方案中，集中式一家独大的局面一定会被打破，而第二、六种方案都是非常有力的竞争者。大储方面，“大组串”可能是增速最快的技术路线，从工商业侧来看，分布式能量块的优势更大一些，因为高度模块化、部署灵活性以及高运行效率，都会使其具备强大的有竞争力。

　　有哪些看好或者不好的储能技术路线?

　　楚攀：2022年，资本市场对储能关注的热点转移非常快，我记得三四月份时还在流行重力储能，就是把一个25-35吨的混凝土块，用起重机吊到高处，通过重力势能来储能，非常有创意;到七八月份又在炒作熔融盐储热，下半年又陆续炒液流电池、压缩空气和钠离子电池。

　　我觉得造成这个现象的重要原因之一，就是锂电相关的投资标的都太贵了，投资人都希望在低点进去、在高点退出，所以想寻找一些优质且便宜的标的，于是就把其他储能技术都挨个过一遍;此外，就是大家觉得锂电池储能的发展遇到瓶颈了，发展没有之前那么好了，进入停滞期了。

　　大部分有这种想法的人，可能都不是做锂电研发的，或者和一线研发人员交流比较少。事实上，现在锂电池尤其是磷酸铁锂电池处于历史上最好的发展时期，因为理论模型越来越成熟，数据也越来越丰富，现在锂电池研发已经是基于大数据的仿真，很多材料和结构在实验前都已经用仿真技术筛选过了，研发效率非常高，这种优势是其他技术路线所不具备的。

　　未来七八年会是锂电池，尤其是磷酸铁锂发展的高速发展期，这种发展会导致两个变化，一是锂电池的一致性越来越好，差异性会低于1%甚至0.5%;二是锂电池寿命会越来越长，现在一线厂家的电芯寿命大概能做到8000次，到2026年预计会到12000次，2030年能做到15000次甚至更多。

　　寿命的增加一倍，意味着到2030年，锂电项目的初投资成本会比2022年便宜一半左右;在不考虑电价，只看全寿命周期里储存\释放电能成本的前提下，未来锂电储能的度电成本大概率会低于2毛钱—这个价格不仅低于所有其他的储能技术，仅仅比比抽水蓄能稍贵。但锂电池储能在响应速度、充放电速度、有功无功的支撑、都比抽水蓄能做得更好。

　　希望大家不要忽略锂电快速发展的潜力，不要看它目前标的绝对值高，还要关注它的相对价值，还要看到它的增长空间，或许5年、10年过后，大家回头再看，会觉得锂电池的标的好便宜，会后悔自己当时怎么没出手。

　　从这个角度来说，留给其他储能技术的时间窗口，可能就是“十四五”、“十五五”了，如果没能跑出来，那2030年后就会面临锂电储能非常强力的全面围剿。

　　来源：险峰联合甲子光年、36氪、清华大学THU碳中和研究协会进行了一场名为《新型储能技术的现状与走向》活动内容