在全球能源转型浪潮中,储能行业的价值日益凸显!伍德麦肯兹最新研究报告显示,到2034年,全球需要投入1.2万亿美元用于电池储能系统建设,同时将释放全球预计五万亿美元的可再生能源投资。
然而,这一蓝海市场背后却暗藏挑战。
电网之困:构网型技术的刚需与行业痛点
2025年4月28日,伊比利亚半岛电网大停电事故给全球能源界敲响警钟。事故数据显示,西班牙电网中新能源发电占比已高达69%,这一数字折射出高比例新能源并网带来的系统性风险。
放眼全球,亚太区多个市场的风光发电占比也已达46%-90%。在以风光为代表的新能源高歌猛进的同时,传统电网架构正面临三重挑战:
从发电侧而言,弱电网接入、高比例新能源集中外送导致送端暂态过电压、宽频振荡等问题凸显;输配电侧由于传统机组退出,负荷中心电源空心化问题凸显,惯量与无功均不足,电压稳定和频率稳定问题愈加显著;用电侧面临无电/弱市电地区单回路远距离供电难,传统方案建设难度大,周期长,难以满足短期内大量用电需求问题。
在此背景之下,构网型电池储能系统应运而生,它能够作为独立电压源运行,在电网故障时提供大电流暂态支撑,具备类似传统发电厂的惯量响应特性,以及关键的黑启动功能。
据伍德麦肯兹最新预测显示,2024-2034年期间,全球电力行业将面临高达1400GW的储能装机缺口,亟需部署新的构网型电池储能系统来维护电网稳定运行。
然而,构网型技术的商业化道路仍面临四大世界性难题:多机并联稳定性问题导致场站内电压幅值和相位难以协同;宽频振荡抑制问题涉及更复杂的控制环路;强过载支撑需求对器件安全构成挑战;以及电网暂态过电流反灌带来的高可靠性要求。
一方面是巨量的市场空间,另一方面是亟待解决的技术瓶颈!构网型技术破局已经迫在眉睫。
技术突围:华为智能组串式构网型储能解决方案的三重突破
面对行业挑战,华为数字能源凭借在光伏和储能领域的深厚积淀,以及并网友好性和构网技术上的长期研究和深入实践,创新性地提出了智能组串式构网型储能技术体系。该体系从器件、架构到算法实现三重突破,重新定义了构网能力的系统性标准。
在器件层面,高过载、高性能、高可靠的器件,是构网型储能安全稳定运行的根基。该硬件体系能够满足短时输出高倍率有功、暂态无功支撑能力的需求。即便在荒漠、高温、高湿和高盐等复杂、恶劣环境条件下,这些设备依然能稳定可靠运行,为电力系统的稳定运行提供坚实保障。
架构层面,高安全的双级功率架构堪称“安全卫士”,可实现全SOC范围电网暂态过电压电流不反灌、有功恒功率输出,全力守护储能设备和电网安全。高可用的组串式架构则极大提升了整站可用度,单设备故障后,损失单元从子阵级大幅降低到簇级,随时能响应电网需求。高性能精细化智能电池管理,通过包级优化、簇级管理,补偿短板电池限制,实现全SOC范围恒功率放电,确保储能系统随时可用、按需响应电网需求。
算法层面更是华为数字能源的技术制高点——从设备级的多尺度电压幅频调制技术,到场站级多级自主同步技术,再到区域级的100%光储多场站同步构网技术,多时间尺度、全范围的幅频调制技术,成功解决多机并联稳定性问题,能够实现GWh级电站的同步稳定控制,沙特红海项目的稳定运行便是有力证明。
宽频自稳控制技术提升构网设备自身并网稳定性,宽频致稳控制技术帮助解决系统侧的宽频振荡问题,自稳与致稳双剑合璧,有效抑制宽频振荡,大幅提升系统接入和消纳新能源的能力。
能力矩阵:华为智能组串式构网型储能解决方案的六大核心优势
作为新型电力系统的关键技术底座,华为智能光伏在电站级构网型储能系统中凝练出六大核心能力,为电力系统稳定运行保驾护航!
短路支撑能力:支持1-6倍短路电流支撑,响应时间在10毫秒以内,能在关键时刻迅速为电网提供强大的电流支持,保障电网稳定。
惯量支撑:惯量时间常数支持0-20秒灵活可设,动作时间5毫秒以内,灵活应对电网变化,为电网稳定性提供有力支撑。
一次调频:整站响应时间小于200毫秒,能够快速对电网频率变化做出反应,有效维持电网频率稳定。
功率振荡抑制:支持0.1-100Hz宽频振荡抑制,如同“振荡克星”,全面抑制宽频振荡,保障电力系统平稳运行。
黑启动:10分钟内实现GWh级整站黑启,在电网故障后能迅速恢复供电,减少停电损失。
可并可离,并离网无缝切换:无论在并网还是离网状态下,都能稳定运行,为用户提供持续可靠的电力供应。
凭借这六维能力矩阵,无论储能系统处于何种SOC工况、电网环境面临何种SCR水平,华为智能组串式构网型储能解决方案都能7*24h不间断稳定构网,并面向未来能源架构全时域持续演进,为电力系统提供确定性的稳定支持。而且,它仅用一套构网型储能平台,就能满足未来不同商业模式需求,展现出强大的适应性和灵活性。
同时,在整个电力系统中,华为智能组串式构网型储能解决方案的优势尽显!
在发电侧,它不挑电网,发输配电各个环节均可稳定送出;电压、频率、功角控制功能和应用效果等效同步调相机,构网运行、维护简单,生命周期投资更低。
输配电侧,可稳定支撑电压与频率,支撑黑启动,有效缓解负荷中心电源空心化问题。随着电力市场从能量、容量市场,向无功、惯量等辅助服务市场演进,华为智能组串式构网型储能解决方案One Matches All,一个平台适配多种商业模式运行要求,并支持灵活演进。
在用电侧,并离网无缝切换,离网稳定运行,助力实现100%新能源微网。
全球实证:标杆案例印证技术实力
华为智能组串式构网型储能解决方案的优势不在于实验室,而在于全球多个高难度场景中实例验证。
西藏阿里改则项目位于海拔4600米的电网末端,原30MW光伏电站仅能出力1.5MW。配置6MW/24MWh华为智能组串式构网型储能解决方案后,光伏出力跃升至12MW,1MW储能可提升光伏消纳1.75MW,10天内成功支撑电网30多次,创造了高原地区新能源构网技术的新突破。
更具里程碑意义的是沙特红海微网项目——这个全球首个GWh级光储构网项目,包括400MW光伏和1.3GWh储能,为整座城市提供24小时100%新能源供电。其百公里分钟级自同步黑启动技术,证明了大规模构网型储能的商业可行性。项目并网以来稳定运行近两年,可用度高达99.99%。
在青海,华为完成了业界最全的510项并网性能测试;在新疆,25MW/100MWh系统成功解决大规模构网型储能多机并联稳定性难题;而在青海格尔木50MW/100MWh项目的35kV/110kV人工短路试验中,华为方案10ms内急速输出3倍视在电流,整站600余台PCS无一台脱网,成功稳住电压,为系统提供快速无功支撑,使新能源具备传统发电机般的稳定特性。
2024年7月,华为智能组串式构网型储能解决方案通过权威鉴定,被认定为"国际领先水平"。这些遍布全球的实证案例,构筑起华为在构网型技术领域的领导地位。
后记
构网型储能技术正在重塑全球能源格局。伍德麦肯兹预测,到2040年电网级电池储能系统成本将低于传统煤电和燃气发电,而到2035年构网功能可能成为新建储能项目的标准配置。
在此背景之下,华为智能组串式构网型储能解决方案的贡献不仅在于技术突破,更在于构建了面向未来的技术演进路径。其系统可通过软硬件升级适应不同发展阶段的需求,无论是当前的基础构网能力,还是未来更复杂的电网交互场景。随着中国、欧洲等主要市场加速政策落地,构网型技术标准化进程将进一步加快。
在电力需求年增3%、新能源占比持续攀升的大背景下,华为智能组串式构网型储能解决方案为代表的技术解决方案,正在为人类构建一个更清洁、更稳定的能源未来提供关键支撑。这场由技术创新驱动的能源革命,或将重新定义电力系统架构,使100%可再生能源供电从理想成为可能。
来源:光伏头条