智能组串式储能原理及分析

前面文章我们学习了集中式储能，没看到的小伙伴可以再温习一下。

今天我们来分析智能组串式储能

智能组串式储能技术是一种基于电力电子变换技术、能量管理系统和电池管理系统的综合性储能方案。其核心思想是将多个独立的电池模块通过智能电力电子器件进行串并联组合，实现对电池的高效管理和利用。

什么是智能组串式储能

智能组串式储能技术是指将多个储能单元组合成一个储能系统，通过智能控制实现对储能系统的优化管理和控制。该技术主要包括储能设备、智能控制器和管理平台三个部分。

储能设备一般采用鲤电池、铅酸蓄电池、超级电容等材料，能够实现较高的能量密度和功率密度，同时具有较长的使用寿命和较低的维护成本。智能控制器则负责对储能系统的运行状态进行监测和控制，通过算法优化实现对储能系统的最优化管理。管理平台则是储能系统的核心部分，通过云计算、大数据分析等技术实现对储能系统的远程监控和管理。

智能组串式储能组成

智能组串式储能解决方案是将数字信息技术与光伏、储能技术进行跨界融合，基于分布式储能系统架构，采用电池模组级能量优化、电池单簇能量控制、数字智能化管理、全模块化设计等创新技术，实现储能系统全生命周期内更高放电、更优投资。极简运维、安全可靠的价值。

为什么要发展智能组串式储能

目前储能行业面临的问题较多，主要为以下三点

1、储能产品的安全问题

储能产品的安全性一直是业界最为关心的因素之一。所以就需要我们对储能系统的设计更加安全，而相对于传统储能来说，智能组串式储能因为是一簇一管理，单簇出问题不会影响到其他设备正常运行，安全性能大幅提升。

2、故障扩散问题

传统储能系统在应对火灾发生时，通过软件保护停机+水浸式消防或惰性气体喷淋两级方式进行消防控制，控制策略不完善。而智能组串式方案采用三级消防机制，第一级检测到电池温度异常时，PCS停机，切除交直流回路;第二级检测电池热失控趋势时，灭火气体喷淋，抑制隐患放大，阻止局部事故蔓延，防止储能系统局部故障演变为全局性火灾，第三级即使最后发生火情，采用水浸式消防，喷水灭火，冷却电芯，阻断电池持续热失效，防止复燃。

3、后期运维问题

传统储能电站现场调试复杂，且系统运行后需专业人员巡检及维修，耗时耗力。运维工作主要分为三部分:现场安装、日常运维、失效维修。

智能组串式方案通过对电芯温度、PCS模块功率以及电池柜环境温度、外部环境温度等数据进行系统分析，对全电池系统当前工作状态进行全方位监测，及时反馈异常状态并保护告警，保障系统稳定运行，强化安全监测预警能力，提醒运维人员及时排查。真正的做到了哪里有问题就修哪里，而且还不影响整机运行。

智能组串式储能优势

1、能量密度高:通过优化电池模块的组合提高整体能量密度，减少占地面积和重量

2、可靠性高:采用分布式架构，单个电池模块故障不会影响整体运行，提高了系统的可靠性。

3、充电速度快:通过电力电子器件的快速切换，实现多模块的同时充电，缩短充电时

4、维护方便:实时监控电池状态，及时预警并更换故障电池模块，降低后期维护成本。

5、扩展性强:支持在线扩容，可根据需求增加电池模块数量，满足不同应用场景的需求

智能组串式储能应用场景

1、电力调峰:在电网负荷高峰期，智能组串式储能系统可迅速响应负荷需求，稳定电网运行。

2、新能源并网:配合风力、光伏等新能源发电，提高新能源发电的利用率和电网接入效率。

3、微电网: 在偏远地区或工业园区等微电网环境中，智能组串式储能系统可实现电力的稳定供应，提高能源自给率

4、电动汽车充电桩:将智能组串式储能系统应用于电动汽车充电桩，可实现快速充电，提高充电效率

5、家庭储能:在家庭环境中，智能组串式储能系统可实现电力自发自用，降低用电成本

阳光电源新品发布---新型组串式储能技术解析

10月26日，阳光电源在北京发布新一代大型储能系统PowerTitan2.0。该产品是全球首个10 MWh交直流一体化全液冷储能系统。

阳光电源首创了“交直流一体化”结构，使电池单元与PCS融于一柜。

阳光电源对此产品定位成“为大型地面电站开启AC存储时代”。

总结起来就是：

1、电池和PCS融于一柜，使得占地面积更小，节省了空间，从而也节省了成本。

2、安全性上，因AC存储可以使直流电缆不出柜，相对减少了风险源，同时简化了电站现场作业。

3、智能方面，采用了独立的智能子阵管理设计，将Block级通信、调试、能量调度集于一机，保障系统充放电量最大化、系统响应时间减少25%，设备维修工作量减少75%。

4、单机故障维修时间更短，仅需半小时，且一簇一PCS各自独立运行，互不影响，从而大幅提升系统在线率，故障损失减少92%。

阳光新品发布之后，将很有可能改变目前储能市场的主流风向。2022年到2023上半年，除了工商储，主流的储能产品还是以集中式大储为主，工商储目前主要集中在南方城市，大储主要集中在西北地区。西北地区主要以集中式大储为主的主要原因是目前大储的使用频率较低，且短期投资成本来说，大储要比组串式储能成本低。但是长远来看，大储在使用频率提高之后，后期的维护成本很高，且因为是集中式，出现故障就得停机维修，对运营来说是灾难性的，所以在目前组串式储能降本之后，将迎来新一轮的大增长。

智能组串式储能的市场发展趋势及前景预测

随着新能源的大规模开发和利用，以及电力结构的转型，智能组串式储技术的市场需求将持续增长。根据相关机构预测，未来五年，全球储能市场规模预计以年复合增长率20%以上的速度增长。其中，智能组串式储能技术因其高效、可靠、环保等优势，将在市场中占据主导地位。同时，政府政策扶持、科技创新投入增加、电池成本的降低等因素也将推动智能组串式储能技术的发展和应用。

未来，智能组串式储能技术将在电力调峰、新能源并网、微电网、电动汽车充电桩、家庭储能等领域得到广泛应用为实现能源的可持续发展和绿色能源转型提供有力支持。