北京2022年9月14日 /美通社/ -- 毋庸置疑，為實現電力系統的深度脫碳，全球能源結構加速向低碳化轉型，可再生能源的規模化利用是根本路徑。但新能源發電的波動性、不確定性顯著，加上當前電力系統存在靈活性不足、調節能力不夠等短板和問題，成為阻礙可再生能源規模化覆蓋的"阿喀琉斯之踵"。
儲能，作為一種靈活調控工具能有效應對上述挑戰，是可再生能源裝機占比不斷提升的重要支撐。儲能技術實現了新能源發電與電力負荷在時間上的解耦，解決了清潔能源波動性與間歇性瓶頸，在配電側實現動態平衡，成為新型電力系統"源網荷儲"的基本要素，被業界譽為未來能源電力系統的"龍脈"產業。
國家發改委、能源局于今年初印發《"十四五"新型儲能發展實施方案》中也強調以示范試點項目推動新型儲能產業化，到2025年新型儲能步入規模化發展階段，到2030年新型儲能全面市場化發展，基本滿足構建新型電力系統需求。據中國化學與物理電源協會發布的《2022儲能產業應用研究報告》顯示，2021年全球儲能市場裝機功率約為205.3GW，其中中國儲能市場裝機功率便達43.44GW，已位居全球第一。近日，ABB電氣對國內電氣儲能行業發展進行了分析，并提出相關解決方案。
ABB電氣儲能行業解決方案概覽
多種技術路線并存，安全綠色彈性的儲能系統是剛需
儲能貫穿發電、輸電與用電的完整能源鏈，是能源轉換與緩沖、調峰與提效、傳輸與調度、管理與運用的核心技術，既是國家能源安全的重要保障，也是電動汽車等新興產業的主要發展動力，在新基建與碳中和政策之下具有重要的戰略價值。目前儲能的實現處于多種技術路線并存的階段，根據充放電能源轉換形式，可大致分為物理儲能（如抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等）、電化學儲能（如鉛酸電池、氧化還原液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池等）和電磁儲能（如超導電磁儲能、超級電容器儲能等）。
當前中國儲能主力仍是以抽水儲能為主，抽水儲能亦是裝機量最多的儲能技術，ABB能為抽水蓄能水電站建設提供技術先進的電氣應用方案，例如在水電廠用電中壓系統中，ABB iVD4集成多項中壓數字配電技術是目前中壓開關領域先進的智能化解決方案，而廠用電低壓智能配電方案則可由全電能管理功能的Emax 2以及全新設計的Tmax XT和更多保護功能、更高精度、更寬范圍的Ekip新一代電子脫扣器配置而成。
另一方面，雖說抽水儲能的技術較為成熟，但其要求鄰水部署等外部限制因素多，建設周期通常也長達數年，增量空間相對有限。電化學類儲能配置靈活、建設期短且性價比高，逐漸成為電源側和電網側支持風光新能源消納與新型電力系統建設的普遍選擇，已進入商業化部署階段并具有更為廣闊的市場應用前景。其中，鋰電池儲能技術由于鋰電池體積小、能量密度高，響應速度快，成為應用最廣的電化學儲能方式，行業內以此為中心的探討也基本聚焦于如何利用鋰電池儲能技術在電量調節方面實現削峰填谷、在電網架構復雜性不斷增加的同時進一步提升電能品質、降低系統能耗、確保用電安全等。
無論對于何種實現方式，儲能系統的成本、安全和環保問題都需要構建以市場為導向的技術創新體系，從材料、設備、系統和應用等多個層面協同，兼顧考慮環境負荷和資源再生的全產業鏈設計與應用。ABB作為全球技術領導企業，通過高性能電力設備產品將有效促進安全、綠色、彈性的儲能系統與新型電力系統各環節融合發展，提升電力安全保障水平和系統綜合效率，助力中國持續領跑儲能系統賽道。
靈活可靠更安全，高性能設備鑄就儲能系統基石
以方興未艾的電化學儲能系統為例，該系統通常由一個或多個儲能單元組成，儲能單元以電池裝置為儲能載體，通過功率變換系統接到儲能支路開關柜或低壓母線上，其主要包括電池組、電池管理系統（BMS）、能量管理系統（EMS）、儲能變流器（PCS）以及其他電氣設備構成。作為優秀的智能設備供應商，ABB可提供一系列應用于儲能系統中電池保護裝置、功率轉換系統以及并網系統的器件產品，是儲能系統得以實現的設備底座，能助力客戶建立儲能應用部署的先發優勢，同時為中國頭部新能源企業提供核心零部件，支持中國企業走出去，在中國企業承接的海外項目中發揮重要作用。
電化學儲能系統架構組成
在儲能系統中，DC-AC變流器作為連接交直流母線的核心設備，必須具備雙向的功率傳輸能力，考慮到高增益比和系統安全問題，還需實現交直流系統中的電氣隔離。在高壓直流系統中，ABB OTDC系列隔離開關能部署在儲能應用的多個場合，模數化設計和寬系列附件賦予了該產品安裝的靈活性，適用于標準高壓箱和直流匯流柜母排布局，即使在惡劣的使用環境中也能提供完善的隔離與保護方案。正是得益于諸多此類的高性能電氣設備，ABB與國內領先的鋰電池廠商在技術創新、產業生態共建上展開深度合作，共同促進儲能行業的健康有序發展。
ABB OTDC系列隔離開關
功率變換系統作為電池儲能裝置和電網的接口，需實現電能雙向轉換、電池充放電過程控制、交直流變換、交流側隔離升壓及在無電網情況下支撐交流母線等功能，通常由儲能變流器、隔離（升壓）變壓器、并網開關組成，而ABB能提供AF系列接觸器、Tmax塑殼斷路器T7D等交直流產品滿足客戶設備需求，例如助力某新能源高新技術企業構建了定制化的光儲融合一體化解決方案，為中國領先的清潔能源開發商黃河公司完成黃河上游某大型太陽能儲能項目。
此外，風電、光伏主要用于匯流、逆變、控制系統，而儲能電池部分每個電池模組、電池簇都需要熔斷器保護。作為儲能系統中的保護器，隨著儲能系統電壓平臺升高、容量增大，對熔斷器分斷能力提出更高要求。ABB S200 MUC 系列交/直流通用微型斷路器均具有高分斷能力，內部滅弧室具有永磁裝置，能夠熄滅高達500V DC的電弧，在實現儲能系統效率最大化的同時為儲能系統運行安全保駕護航。
大力發展新能源、優化能源結構是推動中國能源生產和消費革命，構建清潔低碳、安全高效能源體系的要求，也是全球經濟社會向數字化綠色化轉型發展的需要。而儲能系統性能不斷優化，在電源側、電網側、用戶側的剛需市場已經具備商業化部署條件，針對用戶不斷提升的對低成本高質量用電的追求，將與新型電力系統長期共存，并衍生出多種新的應用場景。在此過程中，ABB全球先進的交直流電力技術與高性能電力設備將加速推動儲能產業技術發展步入"快車道"，同時賦能儲能項目的大規模落地部署助力"雙碳"目標的實現。
