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告别电网依赖症!构网型储能撑起新能源 “半壁江山”

2025-09-23 15:49
发布者:能源行业新闻
来源:能源行业新闻
标签:构网型储能储能电站储能项目
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在新能源革命与电网升级的双重驱动下,众多技术经历蝶变与升级过程中,“构网型储能”正凭借独特技术特性重塑电力系统形态。其价值不仅体现在单一功能的强化上,更在于对电网运行逻辑的系统性革新——通过模拟同步发电机特性,主动支撑电网电压与频率,为高比例新能源接入、弱电网稳定等核心问题提供解决方案。

国标更新护航应用场景、规模不断突破

今年以来,构网型储能市场需求迅猛攀升。

从招投标数据来看,2025年构网型储能项目呈现“量质齐升”态势。从应用场景上看,主要包括光储/风储等电源侧和电网侧,并逐步向用户侧、微电网延伸,而从地域来看更有从西北基地向全国多场景延伸的趋势。其中新疆、内蒙古、西藏等地区仍是“主战场”,四川、山东、浙江、江苏等地区也有少量需求。(文末附2025年1月-8月部分构网型储能招标项目清单)

建设构网型储能电站已经成为应对新型电力系统的风险,提高电网的抗扰、主动支撑、感知等涉网能力改造提升的重要抓手。

从具体设备供应来看,构网型储能招标门槛上也有所提高,绝大多数招标文件普遍要求投标人提供构网型PCS型式试验报告及≥5GWh业绩。

然而,构网型储能的落地应用仍面临诸多阻碍。最突出的问题是,目前国内尚未有明确的针对构网型储能变流器的相关标准,因此在进行构网型储能电站设计、建设和并网过程中,无法对构网型变流器进行可靠安全的边界设计,无法进行产品型式试验,无法保障构网型储能电站的安全可靠运行。

近日,由中国电力科学研究院有限公司起草的国家标准《构网型变流器通用技术规范》正在公开征求意见。

《构网型变流器通用技术规范》终则规定了构网型变流器的正常工作条件、外观和防护等级、技术要求等内容描述了试验方法和试验规则。文件适用于交流端口电压在35kV及以下构网型储能变流器设计、制造、试验、检测、运行、维护和检修,其他形式的构网型变流器可参照执行。

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当前,构网型设备、技术已取得显著进展,不同类型的设备方案已相继在多类场景实现落地应用。

今年初,宁东光伏基地“‘锂电+超级电容’混合式储能关键技术研究与示范工程”项目投运,成为国内首个混合构网储能示范,验证了不同储能本体混合构网的可行性。

此后,5月份,国家新型储能试点示范工程——南方电网宝池储能站在云南文山州投产运行。作为国内首座大型锂钠混合储能站,实现多种新型构网储能技术的“一站运用”,同时创下了研制应用“全球首套构网型钠离子储能系统”“全球最大单机高压直挂式构网型储能系统”等多项世界第一,进一步促进我国新型储能技术多元化发展。

6月,云南永德150MW/300MWh全构网型储能电站正式投运,远信储能为该项目提供一站式储能解决方案和全生命周期智能化运营,上能电气为项目创新性开发并提供了基于1250kW构网型PCS的5MW构网型变流升压一体机解决方案,单机额定构网功率突破新高。据悉,搭载上能电气第二代增强混动构网技术,电站可从容应对高比例可再生能源对电力系统的大小扰动,显著提升电网韧性,为新能源的可持续发展筑牢根基。

近期,7月19日,全国单体容量最大的电化学独立储能电站——华电喀什百万储能首批50万千瓦/200万千瓦时储能单元并网。该项目采用“构网型储能+常规储能”双模式建设,各配置25万千瓦/100万千瓦时容量。

8月8日,南方电网公司在文山丘北完成国内首次高压构网型储能带100%新能源孤网人工短路试验,成功验证构网型储能支撑零惯量系统孤网稳定运行能力,全面检验构网型储能抵御大扰动暂态响应特性和抗故障冲击能力。

项目实战狂飙技术buff叠满!

这些密集动态既折射出技术迭代的加速,更凸显出产业生态从“技术验证”向“市场爆发”的关键转折,构网型储能正从行业热点加速转化为新能源革命的重要引擎。华为数字能源、阳光电源、南瑞继保、特变电工、科华数能、远景能源等行业代表性企业纷纷抢抓机遇,从技术研发、产品创新到市场开拓,展开全方位、多层次的战略布局。

阳光电源:“干细胞电网技术2.0”三级协同架构

近期,由中国电科院新能源所、陕西电科院、湖北能源、阳光电源联合开展的全球首个光伏构网黑启动试验,在陕西榆林宜兴电站成功完成。

事实上,阳光电源早在2006年就开始研究储能构网技术,今年更是升级到了“2.0”版本,并行业首创“电池-变流器-场站”三级协同架构。经过20年的深耕,阳光电源已实现在SCR1~100全网况下稳定运行;增强型连续高低穿结合微秒级电压构建,大幅提升了电网的电压抗扰动能力;毫秒级柔性惯量支撑能精准维持电网频率稳定;0.1Hz~2.4kHz多层级宽频振荡抑制技术,可有效消除电网振荡,而±90°更宽范围的相角跳变抑制,进一步保障了电网功角稳定。

2024年西藏新一轮的构网技术相关标准颁布完善后,阳光电源凭借深厚的技术积累,一次性通过了13大项构网型储能测试。截至2025上半年,阳光电源已在西藏成功落地十余个构网型储能项目,同时在云南、四川、甘肃、广西等多地率先完成首个构网型储能项目,在澳洲、欧美等全球范围内亦落地众多构网型储能项目,成为区域布局的先行者。

华为数字能源:智能组串式构网型光储解决方案

华为数字能源发布全球首个构网型光储解决方案——FusionSolar9.0,以智能组串式构网型光储解决方案,实现了三大关键突破:包括首次从储能构网升级到光储构网,从发电侧构网升级到发输配用全场景构网,以及从站点的可视可管升级到端边云的全链路智能化、全生命周期的智能管理,开启了全面构网的新时代!

其中在发电侧,华为的光储构网解决方案拥有单机3-20s的惯量支撑、动作时间在5ms以内,还可以做到最高6倍短路电流支撑、响应时间10ms以内;在输电侧支持0-100%SOC范围的恒功率输出,支持0.1~100Hz宽频振荡抑制,和200ms站级快速响应来提供一次调频辅助服务,帮助提高电站收益;在配电侧则,华为是全球首个拥有GW级黑启动能力且付诸实践的厂家,可在1分钟内构建超百公里输配电的电压,以减少停电损失;而针对用电侧还能在0ms离并网状态切换,保障用户侧稳定供电。

南瑞继保:理想同步电源型构网技术

相比一般的构网型说法,南瑞继保现在已经明确将其定义为“理想同步电源型构网技术”,即通过对PCS“全过程电压控制”的方式打造的同步电源,继承常规同步发电机核心功能,同时系统参数可灵活调节,某些性能更超越常规同步机的性能,是一种更“理想”的同步电源。

“全过程电压控制,即在故障发生开始到故障结束,必须是全过程电压源特性,相比虚拟同步机在控制的响应方式上更真实、更全面。”南瑞继保储能行业总监缪楠林认为,无延时自然响应电网暂态过程的理想同步电源型构网技术才是真正的构网控制。

南瑞继保长期致力于电力系统安全稳定的研究和创新,开创性的以构网技术解决越来越复杂的电力系统建设难题,在大量的研究和实践中逐步形成理想同步电源型构网技术的完整理念,累计构网技术装备装机已超10GW,进行过25次各类型构网产品人工短路试验,全部顺利通过,拥有行业内唯一通过百兆瓦构网型储能电站纯离网短路试验的优异成绩。

2024年12月,南瑞继保在宁东曙光完成全球首次百兆瓦级构网型储能离网人工短路试验,上百台构网型PCS顺利实现秒级同步黑启动,故障时无延时输出3倍短路电流、多机环流小于1%,故障后毫秒级电压恢复。

近期,南瑞继保参与的全球首个构网型全钒液流电池储能项目——新疆阿克苏乌什储能电站构网型全钒液流储能项目,一次性成功通过人工短路试验。项目在充分发挥全钒液流电池本质安全、超长寿命、全生命周期经济性高、环境友好等特点时,变流系统选择南瑞继保理想同步电源型构网技术路线,在满足巨量能量调峰的同时,更可以满足对电网频率电压支撑、一二次调频、提升短路比等多重需求。为构网型液流储能系统提供了一个综合性能均衡优异的长时储能解决方案。

特变电工:组串式储能变流升压一体机方案

特变电工新能源以组串式灵活适配方案实现光储协同。“我们的组串式储能产品,均基于单簇管理、主动构网设计理念,具备了电网友好、低LCOS、安全高效、智能运维四大核心价值。”据特变电工新能源储能产品线总经理赵亮亮介绍,其组串式储能系统具有强电网支撑功能,满足3倍额定电流10秒短时过载要求,具备黑启动、离网运行、一次调频及极弱电网下的构网能力。

据了解,特变电工新能源的“量级群控技术”,是以混合同步控制技术、独立惯量控制技术、暂态限流控制技术、多机虚拟阻抗并联技术为支柱,采用全新的通讯架构,实现了µs级通信时延、ms级功率响应、GW级同步控制,可适用于SCR=1~50宽范围电网,助力实现整站级快速调度,为电力系统‌提升系统短路容量、提供惯量支撑、‌改善电网阻抗特性、‌抑制宽频振荡等,攻克了新型电力系统所面临的电压稳定性、频率稳定性、电能质量控制、控制系统解耦四大挑战。

2025年6月11日,特变电工新能源公司发布自主研发的215kW构网型组串式储能变流器(PCS)产品,并获得中国电力科学研究院颁发的《构网型储能变流器检测报告》。

远景:GenGrid生成式电网技术

公开资料显示,远景系统级构网技术—GenGrid生成式电网技术已经走完了半实物仿真测试、单一场景验证、全场景真机1:1实测的全过程,具有“1+4”全栈构网、全场景全工况适应、全市场标准适用等特点。

基于GenGrid生成式电网技术,远景构网型储能在鄂尔多斯全球最大容量构网型储能实证平台,在不同电网强度下,覆盖8大技术场景,经历1000余项性能测试,现场验证了弱电网电压频率支撑、黑启动、离网运行、随网/构网无缝切换、连续高/低压故障穿越、惯量支撑、阻尼控制、宽频振荡抑制等前沿技术。

在中国电科院见证下,远景构网型储能一次性全部通过基于国内标准的1000余项性能测试,实现业内最全场景实测;在英国客户现场检验下,通过英国标准的500余项测试。

科华数能:液冷簇级PCS储能解决方案

科华数能最新发布的液冷簇级PCS储能解决方案,具备全域构网支撑能力,能在复杂电网环境下稳定运行,甚至可以实现3倍过载可靠运行,不仅拥有毫秒级功率响应和微秒级电压构建能力,还具备自适应宽短路比、多协同群黑启、网域级黑启动等强大功能。

在技术创新层面,科华数能实现三大关键突破:一是百兆瓦级储能电站分钟级黑启动能力,已在福建平潭、新疆、深圳等项目中成功验证,可助力电网在故障后快速自愈,保障西部偏远地区电力持续供应;二是多场景适配能力,无论是强电网、弱电网还是无电网环境,均能稳定运行,支持最小短路容量比SCR=1.015,毫秒级故障恢复,完美适配西部复杂电网工况;三是专业建模能力,通过多维度仿真工具覆盖毫秒级机电暂态、微秒级电磁暂态测试,确保产品与西部区域电网深度适配,为项目安全稳定运行提供科学支撑。

2025年,科华数能交付了新疆克州300MW/1200MWh构网型储能项目、西藏阿里地区高海拔独立构网型60MW/300MWh储能项目提供全容量的构网型储能系统方案,为GWh级构网型储能和超高海拔储能电站实践树立标杆。

上能电气:第二代增强混动构网技术

上能电气始终以解决行业痛点和满足客户需求为初心,经过不断迭代升级在业内创新性推出第二代增强混动构网技术。该技术针对电力系统三大典型工况在频率/电压控制拓扑、多模态混动、云边深度协同、构网定值动态调节等四大方面取得重大突破,解决了传统技术中因冲击性无功导致母线不平衡保护关机的问题,为电网安全稳定运行提供全栈技术支撑,助力构网型储能占比达到100%。

今年6月,永德150MW/300MWh全构网型储能电站正式投运,该项目也是云南省首个全构网型共享储能电站项目。上能电气为项目创新性开发并提供了基于1250kW构网型PCS的5MW构网型变流升压一体机解决方案,单机额定构网功率再创行业新高。搭载上能电气第二代增强混动构网技术,电站可从容应对高比例可再生能源对电力系统的大小扰动,显著提升电网韧性。在极端工况下在端口快速构建稳定的电压、频率和相角,依靠自身同步电压源的外特性,自动实现毫秒级动态功率支撑,快速恢复系统电能质量。

目前,上能电气全系列集中式和组串式PCS均已搭载增强混动构网技术。从自研验证平台、中国电科院半实物认证到CQC整机测试,产品已通过完整的构网功能测试认证体系,其构网稳定可靠性、响应敏捷精准性和广泛适用性也在发电侧、电网侧、用户侧及微电网等多元场景的标杆项目中得到充分验证。

思源清能:esGrid场站级构网型储能系统

2025年4月2日,在蒙古国沙戈荒地区思源清能自主研发的构网型储能系统,成功完成全球首个组串式交直流一体储能系统110kV电压等级的黑启动和孤网供电功能试验。仅用60秒“闪电完成”系统级黑启动,随后通过110kV架空线路成功为15公里外的变电站送去电源,持续稳定地为当地城市民生供电数小时,直至电网恢复正常运行。该项目光伏电站与构网型储能系统共同构建的离网型微电网,实现了长期稳定、自主运行。

思源清能的构网型组串式变流器凭借先进的柔直实时控制技术、PCS-机控-协控分层载波聚合算法、宽域短路比适应等技术实现了构网“0”延时响应,无感式参与电网调用。深刻体现了思源清能作为电力装备行业“老兵”,对新型电力系统的理解与深厚功力。其自主研发的230kW组串式储能变流器成功通过中国质量认证中心(CQC)构网型“护卫者”产品认证。

试验项目与认证证书的成绩,不仅彰显了思源清能构网技术的高可靠性,更证明了黑启动技术能够全面满足国家标准GB/T与国际标准IEC的双重严苛要求。

易事特:全系储能PCS实现构网技术

近期,易事特宣布其全系列储能PCS凭借虚拟同步发电机(VSG)技术与毫秒级电网支撑能力,可模拟同步发电机的转动惯量与阻尼特性,在弱电网、孤岛等复杂场景下独立自主构建稳定的电压与频率,实现黑启动、一次调频、惯量响应等核心功能。易事特160kW-3500kW系列储能PCS采用模块化及构网型设计,转换效率高达99%,并能在-35℃至60℃的严苛环境下稳定运行。

8月初,易事特推出的大功率构网型储能变流器实现了300s有功/无功/视在全过载能力,SCR1.1-10宽范围自适应,精准识别电网阻抗,在SCR

此前,在华友钴业刚果金Lukuni鲁库尼湿法厂10MWh储能项目中,易事特针对厂区无市电、完全依赖柴油发电的问题,通过构网型储能系统解决方案,将厂区现有10KV柴油发电机组及3MW光伏发电系统并网,通过构网型控制策略实现光储柴协同供电。系统白天优先使用光伏发电,并通过储能系统平抑功率波动;夜间利用储能系统放电,时长超14小时,有效降低使用柴油发电机运行时长,预计每年将为华友钴业节约柴油发电费用超233万美元。

易事特储能构网型技术迭代进阶,既彰显了其技术领先性与产品成熟度,又为行业树立了新的技术标杆。

中车时代电气:智能构网型储能PCS

中车时代电气(株洲变流)依托在变流和智能控制领域的深厚积淀,推出了构网型储能PCS“云枢”(储能变流器—PCS,是储能系统与电网之间实现电能双向流动的核心设备,它进行交流电与直流电的变换,同时控制电池的充电和放电过程)。

据悉,中车构网方案采用智能算法实现“虚拟惯量”输出,突破物理限制,惯量时间常数可在0到20秒间无级调节。电网需要多少支撑,中车时代电气PCS就提供多少,并且适应性更强,控制更精细。工程师们创新控制算法,用数学方程精准模拟同步发电机转子物理特性,让储能变流器具备与同步发电机相同的惯量特征,关键时刻可提供10秒内高达3倍额定电流的强大输出,硬扛极端冲击,保障在最恶劣工况下稳定运行,守护电网安全。

2025年6月,中电建新疆疏附80MW/160MWh构网型储能项目成功并网,项目采用64台中车时代电气3450kW智能构网型储能变流器。这座位于“丝路明珠”上的“超级充电宝”,可使储能电站主动构建电网电压与频率,显著提升南疆电网抗扰动能力与新能源承载上限。

2025年8月,作为湘投新能源(宁夏)红寺堡区300万千瓦光伏基地(一期100万千瓦)的关键“稳定器”,宁夏吴忠市红寺堡区110MW/220MWh集中共享储能项目进入并网调试阶段。项目采用88台中车时代电气2500kW智能构网型储能变流器,其采用智能液冷散热,无惧沙戈荒高温环境。

虽然,从政策引导到企业竞逐,从技术攻坚到项目落地,构网型储能已完成概念探索阶段,正式进入规模化应用的关键窗口期。但构网型设备性能与系统需求的匹配仍存有问题,如部分厂商虽宣称设备具备构网功能,但实际运行中的技术特性与电网真实需求存在明显偏差,无法有效发挥支撑作用。因此,如何在保障经济性与安全性的双重前提下,最大限度释放构网型装备的电网支撑效能,已成为当前行业亟待突破的关键课题。

相信,随着南瑞继保、华为、阳光电源等头部企业持续推动技术方案迭代优化,以及青海、新疆、西藏等新能源高渗透地区标杆项目的成功落地实践,构网型储能将逐步攻克高比例新能源并网的核心技术难题,真正成为新型电力系统稳定运行的“压舱石”。

声明:以上信息仅代表发布者自身观点,并不代表本平台赞同其观点,也不代表本平台对其真实性负责。

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