储能电站进入GWh时代，超100万颗电芯的新挑战

　　2024年上半年，国内新增并网的储能项目单体规模开始突破1GWh，储能正式进入“GWh时代”。

　　截至目前，2024年新增并网的GWh级大型单体项目已经达到7个，总规模达到了2.42GW/8.58GWh。其中包括5个磷酸铁锂电化学储能项目。

　　GWh电站的投运，一方面可以为电网提供更强的调峰能力，更好的支持电网运行。1GWh=5*200MWh，调用1个电站即可发挥5个电站的协同作用，大量节省人力物力，提高调用效率。

　　另一方面，对于电站本身，尤其是电化学储能电站，也是新的挑战。规模的增大，电站建设、设备协同、运维运营等难度均随之增加。单个吉瓦时级场站需要管理超100万颗电芯，层级众多、接口繁杂，每颗电芯安全检测及故障预警、整个场站的监控运维、海量运行数据的存储与分析，都需要设备商具备强大的协同控制及软件能力。

　　大型独立储能电站的进入门槛相对较高，而GWh电站渐成趋势，强劲技术研发、产品制造实力与大量项目经验，将是进入GWh级赛道最基本的要求。

　　GWh级储能项目进展

　　西北地区为主力

　　储能随着新能源而发展，在新能源并网装机占比高的地区，对GWh级超大规模储能电站的需求更加明显，2024年至今，我国已投运了7座GWh电站，更有24个GWh电站处于招标/中标/在建阶段，总规模达36.4GWh。取得实际进展(投运/在建/中标/招标)GWh级电站总规模已近45GWh。

　　新疆、甘肃、青海在内的西北地区是GWh电站应用的最主要区域，项目总规模达22.68GWh，占总量的50.42%。山东、河北、广东、内蒙、江苏、湖北、河南等地也有项目落地。

　　技术类型主要以磷酸铁锂为主，此外压缩空气储能电站也有项目投运，另外，全钒液流项目也进入GWh级别——三峡能源新疆吉木萨尔光储项目200MW/1000MWh全钒液流储能已确定EPC中标人。

　　超100万颗电芯

　　电站管理的新挑战

　　吉瓦时级项目规模大，占地面积大、初始投资高，其协调控制管理和运维上也面临巨大的挑战，这是考验系统供应商是否合格的重点。

　　据计算，单个吉瓦时级场站需要管理超100万颗电芯，层级众多、接口繁杂。每颗电芯安全检测及故障预警、整个场站的监控运维、海量运行数据的存储与分析，都需要设备商具备强大的协同控制及软件能力。

　　以近日投运的国内单体最大的电化学储能电站青海海西州托格若格共享储能电站为例，总规模270MW/1080MWh的电站共采用了51个单元的阳光电源PowerTitan液冷储能系统，涉及超100万颗电芯。

　　超100万颗电芯，意味着众多的管理层级、同时整站的接口也更为繁杂。每颗电芯安全检测及故障预警、整个场站的监控运维、海量运行数据的存储与分析，都需要设备商具备强大的协同控制及软件能力。

　　同样以青海海西州托格若格共享储能电站为例。阳光电源的“三电融合”为场站控制提供了优质的基础。电池管理系统(BMS)、储能变流器(PCS)及能量管理系统(EMS)全栈自研，融合了电力电子、电化学及电网支撑三大技术，三者之间通过软硬件可实现高度协调和配合，高效完成信息传输与指令响应。

　　此外，该储能系统通过一套EMS来控制整个吉瓦时级储能电站。不论是整站调度响应，还是策略指令分发，均由同一套EMS进行，控制链路更短，信息传输效率更高、速度更快，助力吉瓦时级储能电站实现“大而灵活”。

　　同时系统采用四级能量管理方式，改善储能电池之间能量不均衡的问题，消除SOC差异，保证整个场站中所有模块充放电功率的稳定，提高电芯及系统的效率及使用寿命。

　　采用智能运维，监控场站每一层级，实时更新设备状态，进行告警或预警推送，减少人力投入。

　　GWh超大规模

　　电站建设需要积累丰富经验

　　除电站协调控制管理和运维上面临巨大的挑战外，由于GWh电站规模大，设备需求多，整站建设工程量大，对系统供应商的电站建设、设备供应也提出了新的要求。

　　另外，由于目前GWh电站多位于西北等区域，项目自身因素也会给项目实施带来一定困难。

　　同样以青海海西州托格若格270MW/1080MWh共享储能电站为例，该电站位于海拔3000米以上的柴达木盆地，高寒缺氧、气压低风沙大、昼夜温差大，储能设备需解决降额和老化难题，还需具备更高的绝缘、散热水平。高防护等级，更高效的温控技术，自动调节散热模式，保证严酷环境下的极致均衡与稳定运行，成为系统需要具备的基本功能。这也是该项目采用阳光电源PowerTitan液冷储能系统的原因。

　　GWh电站的建设，对于系统供应商的交付能力，也是一大挑战。针对项目工期紧张，交付任务艰巨的情况，阳光电源在具备55GWh充足产能的同时，保障设备出厂前完成预安装和联调，到站即并网。实现25天完成安装、施工、调试及并网。

　　这有赖于阳光电源产品全栈自研，配合逻辑一致，接口数据传递逻辑一致，可统一精确到秒，数据准确率高，运行效率高，系统联调用时短，同时售后服务也更加及时。

　　在项目管理和资源协调配合上，阳光电源树立了GWh级大容量储能场站的交付标杆，有专业的全流程交付管理团队提供从方案设计、设备生产、现场安装、调试并网及售后的一体化跟踪服务。据了解，阳光电源售后服务网点在各个省份均有布局，并可协调调用，助力项目按期交付、按时并网。

　　储能行业快速发展的过程中，一方面大量参与者涌入，另一方面市场集中度也在不断提升。据寻熵研究院统计，2023年，装机容量排名前十的系统供应商贡献了市场53%的份额。大型电站对系统供应商的技术要求相对较高，GWh储能电站显然将在系统供应商整体实力的要求上将进一步拔高。

　　交付能力、电站协调控制能力、运营及售后服务能力、已实施项目的经验，都将成为项目开发、建设、运营中至关重要的决定影响力。