中國儲能網(wǎng)訊:PCS作為儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)中間實現(xiàn)電能雙向流動的關(guān)鍵核心部件,占儲能系統(tǒng)成本約15%-20%,被認(rèn)為是繼電芯之后最有潛力的儲能細(xì)分市場。
從競爭格局看,入局企業(yè)主要包括光伏逆變器企業(yè)、儲能系統(tǒng)集成商以及專門聚焦PCS研發(fā)的新興企業(yè)。從技術(shù)路線來看,目前主要分為集中式、組串式、集散式等,對應(yīng)不同場景下的儲能應(yīng)用。
高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)數(shù)據(jù)顯示,2022年國內(nèi)PCS增幅達(dá)248%,這主要得益于海外戶儲市場的爆發(fā)以及國內(nèi)大型儲能市場的帶動。
2023,PCS依舊保持著“猛進(jìn)”的態(tài)勢。
一季度剛過,大儲PCS就有陽光電源獲得英國825MWh PowerTitan(BMS、PCS、EMS一體化設(shè)計)儲能系統(tǒng)訂單;小儲PCS方面,聚焦光伏、戶儲PCS的艾羅能源宣布登錄科創(chuàng)板IPO、德業(yè)股份宣布定增35.5億元用于25.5GW組串式儲能逆變器生產(chǎn)等消息發(fā)出。
PCS招投標(biāo)及采購需求方面,中核集團(tuán)新華水電發(fā)布包含PCS在內(nèi)的1.2GW/3.2GWh儲能系統(tǒng)招標(biāo)公告、比亞迪發(fā)布PCS儲能變流器設(shè)備供應(yīng)商招募公告,產(chǎn)品涉及300kW、3450kW、3.5MW不同規(guī)格、龍源電力發(fā)布600MW PCS采購需求、平高集團(tuán)公布311MV PCS設(shè)備采購計劃。
總的來看,PCS項目投產(chǎn)、國外PCS訂單釋放、國內(nèi)PCS招投標(biāo)穩(wěn)進(jìn)等,都將助力PCS邁向新的增長。
集中式、組串式PCS市場互補(bǔ)
現(xiàn)階段,儲能系統(tǒng)主要分為集中式PCS、組串式PCS,其中集中式PCS市場占比較大,主要用于大型儲能市場,組串式PCS主要應(yīng)用于中小型儲能市場。
集中式PCS的優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)簡單、前期投資成本較低、后續(xù)安裝、運維成本便宜,對運維人員專業(yè)要求不高,可與其他模塊集成在大型儲能集裝箱內(nèi)。
然而,集中式PCS也存在一定弊端。一方面,多簇電池并聯(lián)會引起電池簇之間的環(huán)流現(xiàn)場,造成“木桶效應(yīng)”,使部分電池并沒有充分利用起來,造成浪費;另一方面,集中式PCS下單個電芯發(fā)生短路,熱失控將快速蔓延,誘發(fā)安全事故。
在此情況下,相關(guān)觀點認(rèn)為,大功率組串式PCS有望切入大儲市場,與集中式PCS形成市場互補(bǔ)。
大功率組串式PCS也被稱為“大組串PCS”,其電池簇規(guī)模更小、集成度更高、模塊化更強(qiáng),可實現(xiàn)電池簇級管理,提高全壽命周期放電容量;安全方面,電池一簇一管理,獨立控制可實現(xiàn)分散式散熱,有效抑制熱失控蔓延,減小整體損失。
不僅如此,大組串PCS的模塊化設(shè)計可輕松實現(xiàn)模塊疊加、擴(kuò)容,并形成“積木式”系統(tǒng),既可單臺使用又可并聯(lián)使用,同時支持超寬直流電壓范圍,最大兼容150~800/500~1500V,可匹配鈉離子、磷酸鐵鋰等不同類型電池,適配50-320 Ah以及更大容量電池。
因此,大組串式PCS被認(rèn)為是未來較有競爭力的產(chǎn)品,但因其成本較高,短中期內(nèi),PCS產(chǎn)品方案將隨著項目個性化需求,搭配合適的集成設(shè)計方案,在目前的儲能發(fā)展形勢下,組串式與集中式PCS可實現(xiàn)互為補(bǔ)充,中短期內(nèi)仍將持續(xù)共存。
1500V PCS加速滲透大儲市場
從行業(yè)內(nèi)看,將儲能系統(tǒng)直流側(cè)電壓升高主要可降低能量損耗及線路成本,提高系統(tǒng)的輸電效率,現(xiàn)行儲能系統(tǒng)直流側(cè)電壓主要分為1000V、1500V,可廣泛應(yīng)用于發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)等電力儲能以及大型工商業(yè)儲能。
值得一提的是,儲能系統(tǒng)升級至1500V后,使能量密度、功率密度同步提高了35%以上,系統(tǒng)成本降低了5%以上。
目前,已有陽光能源、上能電氣、華為數(shù)字能源、寧德時代、科陸電子、南瑞繼保、雙一力儲能、科華恒盛、錦浪科技、新風(fēng)光、晶科能源、盛弘股份等企業(yè)相繼發(fā)布1500V相關(guān)儲能產(chǎn)品搶占市場,這種趨勢正逐年加速。
具體來看,包括陽光電源SG350HX1500VPCS、新風(fēng)光高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng)、晶科能源SunGiga1500V組串式模塊化PCS、盛弘股份高壓儲能變流器和逆變升壓一體艙、華為數(shù)字能源1500V智能組串式儲能產(chǎn)品、比亞迪Cube系列等。
不僅如此,高工儲能注意到,國產(chǎn)品牌已在海外1500V儲能市場得到成熟應(yīng)用,包括光伏(儲能)PCS廠商、儲能系統(tǒng)集成商等,代表企業(yè)有陽光電源、華為數(shù)字能源、盛弘股份、固德威等,這些品牌憑借在海外布局的渠道與系統(tǒng)集成方面積累切入當(dāng)?shù)厥袌觥?
從相關(guān)案例來看,陽光電源參與的海外儲能電站,已有80%采用1500V高壓技術(shù),在加拿大、以色列、西班牙、英國等國成功斬獲訂單。
華為數(shù)字能源2021年簽下沙特1.3GWh儲能系統(tǒng)項目,并在今年3月簽下2GWh土耳其儲能系統(tǒng)項目,對外輸出的是1500V智能組串式儲能系統(tǒng)產(chǎn)品。
盛弘股份模塊化儲能系統(tǒng)先后獲得ETL、TüV、CE、SAA、UL等國際權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)證與測試,兼具多個國家和地區(qū)的最新安規(guī)并網(wǎng)認(rèn)證。
小功率PCS切入戶儲市場
高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)數(shù)據(jù)顯示,2022年我國戶儲電池出貨量達(dá)25GWh,同比增長300%,成為儲能市場增長最大的板塊,其中的增量主要集中在歐美等海外市場。
歐洲方面,俄烏戰(zhàn)爭、能源危機(jī)催化高昂電價,家庭用戶紛紛投入“光伏+儲能”自發(fā)自用式發(fā)電,以減少家庭用電支出;美國方面,由于其電力系統(tǒng)較為薄弱,停電事件經(jīng)常發(fā)生,加之幅員遼闊,電網(wǎng)維護(hù)成本極大,戶儲市場較大。
對此,高工儲能認(rèn)為歐美戶儲市場爆發(fā)帶動海外戶儲PCS增長。
固德威2022年年報提到,分布式儲能在歐洲市場呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,其儲能變流器銷量較上一年度有較大幅度的增長;錦浪科技也表示,其組串式并網(wǎng)逆變器及儲能逆變器的市場需求快速增長,內(nèi)外銷需求旺盛。
從產(chǎn)品來看,PCS針對家用戶儲、工商業(yè)儲能、儲能電站等不同使用場景,可分為小功率(≤30kW)、中功率(<250kW)、大功率(>250kW)、超大功率(≥10MW)PCS。
因此,戶儲PCS主要為30kW以下的小功率產(chǎn)品。具體來看,包括陽光電源戶用式逆變器、固德威15-30kW三相高壓儲能逆變器ET系列、古瑞瓦特30kW逆變器、德業(yè)股份戶儲逆變器、錦浪科技單相、三相組串式逆變器等。
總的來看,PCS作為儲能產(chǎn)業(yè)獨立賽道,在大儲、小儲市場都形成了具體的產(chǎn)品矩陣。產(chǎn)品與市場共振,面向2023,國內(nèi)電力儲能將依舊保持高進(jìn)步伐、工商業(yè)儲能蓄勢已發(fā)、海外戶儲也將真正起量,綜合預(yù)測,全球儲能裝機(jī)量將逼近200GWh,也將持續(xù)帶動PCS新一輪增長。