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概念圈|新能源并网必经之路,构网型储能技术提速发展,产业初探(附股)
0人浏览 2024-07-23 11:15

前言:近期各地开始加快储能建设,而事实上,国内储能建设一个重要方向就是并网发电,所以本篇聚焦构网型储能建设。

本篇目录
1.来龙去脉
2.认识构网型储能
3.行业现状
4.市场前景
5.相关上市公司

6.独家核心提示


一,来龙去脉
1.西北区域用电内需偏弱使得该区域风光利用率整体弱于全国平均水平,带来消纳问题。

在能源结构转型大背景下,国内电力装机结构与发电结构清洁化趋势显著。 国内风电、光伏资源禀赋与当前装机集中于西北、华北等区域。西北区域用电内需偏弱使得该区域风光利用率整体弱于全国平均水平,带来消纳问题。风光资源与用电负荷的逆向分布导致国内电网愈发薄弱。部分网架薄弱、缺乏同步电源支撑的大型新能源基地,在系统支撑能力不足的情况下,其进行安全可靠外送的难度将进一步加大。


2.新型电力系统高比例可再生能源和高比例电力电子设备的“双高”特性日益凸显
1)供电主力电源发生较大变化。由传统燃煤机组转变为新能源为主体的发电结构,可再生能源接入占比持续提升。相比稳定输出的火电电源,新能源电源的随机性、波动性和间歇性使得系统调节难度加大。
2)从发电机主导向变流器主导演变。新能源的并网、传输和消纳在源网荷端引入了更多电力电子装备,高比例电力电子设备的接入导致电力系统呈现显著的电力电子化趋势。

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3.“双高”特性的电力系统低惯量、低阻尼和弱电压支撑等特征明显。
电力系统惯量降低、频率和电压调节能力变差容易导致电力电子设备脱网,加剧电力系统安全稳定运行的影响。并且我国电网呈现交直流送受端强耦合、电压层级复杂的电网形态,不同电网之间协调难度较大,发生故障后易引发连锁反应。

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二,认识构网型储能
电网在一定区域内需要有稳定的电压源来构建稳定的频率。在新型电力系统当中提供电压源的手段包括:(1)增加电机类调节设备提供支撑,增加抽水蓄能等机组,能够有效提供无功支撑和短时有功支撑,维持电网电压和频率稳定;(2)增加以构网技术为核心具有电压源特性的电力电子变流器,使得电力电子装置向电网提供类似同步机的电压、频率支撑能力。

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构网型变流器外部特征表现为电压源。它采用与同步发电机类似的功率同步策略,通过调节输出电压相角和幅值来调节输出的有功和无功功率。构网型变流器可并网运行,也可以离网运行,储能由于具有相对稳定的能量作支撑且可瞬间自然释放,是实现构网型技术的天然载体。构网型变流器辅以储能元件或预留备用容量时,还能为系统提供虚拟惯性和阻尼。Image.png

构网型储能在新型电力系统当中能够确保电网的稳定性和安全性。构网型储能以电池作为能量载体,以储能变流器作为传递媒介、辅以构网控制核心,来虚拟大型的同步发电机,为电网提供惯性,帮助解决电网调峰调频能力不足、电压稳定裕度低、暂态过电压、宽频振荡等问题,确保电网的稳定性和安全性。相比采用跟网型技术的储能系统其最大差别在于适用于变化快速的电网,是当前“双高”特性显著的新型电力系统当中的刚需。


三,行业现状
1.全国及区域支持政策陆续出台,项目陆续落地
2023 年以来国内多个省份及国家层面均出台相应政策支持构网侧储能发展。构网型储能是当下促进新能源消纳的重要举措。 此外,包括西藏、新疆、内蒙古、福建等在内的省市自治区均出台相应的政策支持其构网型储能发展并制定相应装机目标。
以西藏为例,该区域电网长期孤网运行,虽然近期与西北电网、西南电网的联系持续加强,但是当前大部分区域仍然属于弱电网。以新疆、内蒙古代表的西北区域电网呈现“条状分割”的形态,且线路较长,导致在相应区域新能源在集中并网时缺乏网间调节能力,局部电网越来越弱。

2023年至2024年6月,国内构网型储能项目累计实现招标总量2.3GW/7.6GWh。其中 2023 年全年招标总量 1.3GW/4.6GWh,2024 年前 6 个月累计实现招标1GW/3.1GWh。国内新疆、西藏、宁夏等西南、西北地区在政策指引落地后均有相应大项目落地,伴随国内西北、西南等区域新能源电力消纳压力加大,构网型储能项目量有望持续增加。


2.构网型储能 PCS 相比传统跟网型储能 PCS 具有一定溢价。

以科华数能分别于2024 年 4 月 16 日和 2024 年 6 月 3 日中标龙源电力的储能变流升压一体舱项目为例,构网型储能产品项目单价为 0.34 元/W,普通跟网型储能项目单价为 0.234 元/W,作为具备更多功能能够应对复杂电网形态的构网型储能 PCS 产品相对传统的跟网型储能 PCS 产品具有一定溢价,就该项目中构网型储能 PCS 一体机相较于跟网型储能PCS 产品溢价超 45%。


四,市场前景

储能 PCS 环节技术迭代推动市场增长快于行业装机增速。预计到 2025 年国内储能 PCS 一体机环节市场空间有望达 167.2 亿元。考虑国内光伏、风电装机增长及配储比例提升,电网侧储能在调峰、调频等需求刺激下,预计 2024-2025 年国内表前储能装机将分别达 40.1、60.2GW。假定 2024-2025 年国内构网型储能装机占比分别为 10%与 15%的情况下,国内构网型储能项目装机将分别达 4.0GW、9.0GW。考虑构网型储能 PCS 需要 2-2.5 倍超配,假设超配比例为 2.2 的情况下,2024-2025 年国内构网型储能 PCS 出货将分别为 8.8GW、19.9GW。


综合当前构网型储能一体机的售价水平,预计 2024-2025 年构网型储能 PCS 一体机的市场空间将分别达 27.0、54.7 亿元。加上跟网型储能项目出货,预计 2024-2025年国内储能 PCS 一体机市场空间将分别达 106.4、167.2 亿元,2023-2025 年年化复合增速将达 82%,超国内表前储能装机 69.9%的复合装机增速。


五,相关上市公司

禾望电气 :公司是国内率先将构网型技术应用于风、光、储、氢、SVG 等产品的行业领军企业。根据公司公众号披露,其于 2023 年 1 月获得全球首张构网型变流器证书,率先将构网型技术应用到风电变流器、光伏逆变器、储能 PCS、制氢电源、无功补偿SVG 等产品中,实现了新能源全系列产品构网型技术全覆盖。


科华数据: 子公司科华数能 2023 年国内 PCS 出货第一,前瞻布局构网型储能 PCS。作为国内 2023 年储能 PCS 出货第一,科华数能自 2018 年起布局研究储能系统的虚拟同步发电机控制策略,并在同年实现了储能变流器电压源模式并网。2023 年,科华数能在宁夏百 MW 级共享储能项目进行构网型储能技术应用,帮助宁夏弱网地区实现构网型电力支撑。当年,公司还中标全球最大构网型电化学储能项目即新疆克州300MW/1200MWh 构网型独立储能项目。


国电南瑞 :截至 2024 年 6 月国电南瑞 子公司南瑞继保累计实现构网储能出货超 1.5GW。国电南瑞子公司南瑞继保自 2018 年以来首次开展构网型储能实践,经过 6 年探索与出货,截至 2024 年 6 月成功实现超 1.5GW 构网型储能出货,完成构网型工程超过40 个。公司还于 2024 年中标沙特 500MW 构网型储能项目,投运后将是全球最大的构网型储能项目。


阳光电源: 阳光电源光储构网型控制技术在全球范围内均有成功案例。公司“干细胞构网技术”以光储构网型控制技术为核心,通过定制化电网技术解决方案,助力新型电力系统全场景稳定运行,目前公司产品技术已经在全球范围内得到应用,特别在欧美主流市场实现了大范围应用。


盛弘股份 :盛弘新能源构网型储能 PCS 产品推向市场。盛弘股份子公司盛弘新能源(原名盛弘储能)于 2024 年 4 月推出的 PWS1-2500KTL-H 储能变流器具备虚拟同步发电机、PQ、VF 以及黑启动等功能,兼备构网型 GFM 功能,不仅能够主动支撑电网,更能灵活参与电力市场服务,精准且快速响应调峰、调频、AGC、AVC 等调度,助力电网安全稳定运行。

以上是我自己收集的资料,也就是和大家一起分享下。

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