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1、集中式与组串式储能技术路线区别引言:在碳中和大背景下,构建以新能源为主导的新型电力系统已成为全球共识,而储能作为其核心环节,成为了推动能源结构转型的关键。不同路线的储能技术影响着储能电站的安全、效率、经济等多个维度,也逐渐成为了行业关注的焦点之一。本文将着重分析目前储能领域的两种主流技术路径一一集中式与组串式储能,从多维度对比两种解决方案:1、系统结构集中式储能通常单台设备容量大、体积大,采用集装箱式装配方式。其系统结构为Pack电池串联组成电池簇,多个电池簇在直流侧并联,汇入一个储能变流器转换成交流电,再经由变压器升压后接入电网。集中式储能系统结构示意图变流器变压器电网组串式储能一般采用模块
2、化设计,设备选用智能组串式储能一体柜,单柜设备体积小,由多个储能一体柜组成一个储能子系统,多个子系统组成组串式储能系统。其系统结构为Pack电池间串联组成电池簇,单个电池簇(即一台储能一体柜内电池)接一台储能变流器(集成于储能一体柜内)转换成交流电,多台储能一体柜并联经交流汇流后,接入变压器升压接入电网。组串式储能系统结构示意图2、效率集中式储能系统直流侧多簇并联,长期运行会出现簇间内阻差异愈发明显的情况,导致簇间环流,引起发热、电池老化加速,此时木桶效应显现;簇间不一致性导致系统整体性能受性能最低簇的制约,单簇容量衰减影响整柜性能,而且随着时间推移,后期愈发明显,造成系统循环寿命降低,全生命
3、周期充放电量及收益大受影响。集中式与组串式储能系蜕效率对比组串式储能系统直流侧无并联,PCS一簇一管理,没有环流导致的电芯一致性失配等问题;此外,系统无簇间“木桶效应”,单簇容量衰减只影响某一簇性能,对系统充放电影响较小,系统循环寿命更高,全生命周期充放电量更高,收益率更高。3、安全集中式储能系统单体容量较大,一般为3MWh5MWh,由812簇电池串并联构成。一旦单簇出现热失控,极易扩散至整柜,且多个电池簇共用一套消防系统的设计也存在一定的安全隐患,一旦发生事故,可能会引发大面积火灾。组串式储能系统采用单簇热管理,确保各Pack间温度均匀性更好,不仅可以延长电池的使用寿命,还能提高系统的安全性
4、;消防配置以单簇为最小控制和隔离单元,发生事故时迅速隔离故障区域,并不会影响到其他储能一体柜,最大限度地降低了事故影响范围,保障了人员安全和系统安全。4、灵活集中式储能系统具有单台设备容量大、体积大、运输难度高,对安装场地要求高等特点,因此适用场景有限;由于多簇管理的设计,新旧电池难以混用,扩容或补电时必须以舱为单位,灵活性较差。组串式储能系统电池柜采用模块化设计,最小功率50kW起,可任意搭配组成各种功率和容量的系统;单柜体积小,方便运输、安装,适用于工商业用户侧、共享储能、新能源配储、光储柴微网等多种应用场景;系统支持新旧电池混用,可以根据实际需求灵活扩容或者补电,大大提高了系统的灵活性和
5、可维护性。5、稳定集中式储能系统一个集装箱由一套热管理系统维护,均温性较差,会对系统稳定性造成一定影响;此外,当单个pack或单簇出现问题,整柜都要停机检查,运维的时间及人力成本大,同时也会大大影响放电收益。组串式储能系统采用一簇一管理的高效热管理系统,均温性好,电池寿命长,系统运行较为稳定;发生单点故障时,只会影响故障柜体的工作,其他无故障的柜体可正常运行,对整个系统运行影响小。6、运维集中式储能系统电池舱本体大,电流舱现场调试复杂,调试周期较长;集装箱内部空间拥挤,缺乏运维通道,维护较为困难;当系统出现故障时,一般需要厂家赶到现场维护,系统停机时间长,运维成本较大。组串式储能系统一簇一管理,单簇整体运维;系统故障时可精准定位到单簇,对其他柜体运行无影响;系统内装置如PCS一旦出现故障,运维人员可及时更换备用机,提升运维效率,节省运维成本。通过上述多维度对比,相信大家对集中式及组串式两种技术路径有了更加全面的了解。在实际应用中,需要根据项目规模、场地条件、投资成本等因素综合考虑,选择合适的技术路径。