来源:中国能源网
随着新能源装机占比持续攀升,电力系统"双高"特征日益凸显,传统跟网型设备已难以满足电网对灵活性调节资源的迫切需求。今年6月,国家能源局公布的新型电力系统建设首批试点中,构网型储能与智能微电网、算力电力协同等并列为七大攻坚方向且位列首位,储能技术正从"被动适配"向"主动支撑"加速转型。在这一背景下,如何将构网能力从概念验证推向规模化商用,成为新能源装备企业必须回答的时代命题。
“构网型技术不是简单的功能叠加,而是储能系统底层逻辑的重构。”特变电工西科公司总经理周洪伟在接受《中国能源报》记者采访时表示。据他介绍,特变电工已将构网型控制作为全系列光储产品的标准配置,通过自研GFM控制算法、三级量级群控架构与碳化硅器件协同,实现了从“电网被动适配器”到“主动支撑核心”的角色跃迁,为新型电力系统建设提供了兼具经济性与可靠性的装备支撑。
从“适应电网”到“构建电网”
过去,光伏逆变器和储能变流器的核心任务是高效发电,电网给什么条件,设备就适应什么条件。但随着高比例新能源并网,系统短路比持续下降,传统跟网型设备在弱电网环境下的稳定性瓶颈日益突出。而构网型技术的核心价值,在于让光储设备模拟同步发电机特性,自主构建电压与频率,为电网提供惯量支撑、频率稳定与阻尼振荡等主动服务。
周洪伟指出:“这与传统跟网型设备有着本质区别,跟网型是电流源,依赖电网提供电压和频率参考;构网型是电压源,可以自己建压建频,甚至在电网故障时实现黑启动。”
据介绍,特变电工新能源自主研发的构网型控制技术已实现5毫秒级功率响应、短路比低至1.0时仍能稳定运行,总谐波失真控制在1%以内。周洪伟透露,特变电工新能源的构网型产品已覆盖集中式与组串式两大技术路线。其中,T-Block 1.6兆瓦系列模块化逆变器面向沙戈荒大基地等极端环境,实现4.8兆瓦大子阵组网;500千瓦组串式光伏逆变器将全球单机功率推至新高度,适配5兆瓦级以上大子阵;构网型组串式储能变流升压一体机则面向电网侧独立储能与大型光储一体化电站,具备从跟网到构网的智能切换能力,在电网正常时经济运行,检测到弱电网或故障时自动平滑切换至构网模式,切换过程无需停机,功率波动极小。
“构网能力的真正价值,不仅在于单台设备的性能参数,而在于规模化应用后的系统级协同效果。”周洪伟强调,特变电工正通过“量级群控”技术,将单台设备的构网能力扩展至整站、整网级别,让成百上千台设备像“一台虚拟同步机”一样统一行动,助力大规模光储电站的宽频振荡与协同失控难题的解决。
从“物理集成”到“系统级协同”
“光储融合不是光伏板加储能柜的简单拼接,而是从硬件到算法的一体化设计。”周洪伟表示,随着新能源从替补走向主力,光储系统必须在同一套控制逻辑下协同运行,才能真正解决消纳与电网稳定的双重命题。为此,特变电工构建了同平台开发、同架构控制的光储深度融合体系,推动光储系统从相邻放置走向系统级协同。
在控制架构层面,特变电工新能源自研的三级控制器架构——站级、方阵级、单元级——通过高速光纤通信将调度延迟压缩至20微秒以下,实现光伏逆变器与储能PCS的毫秒级统一响应。“这意味着,整站光储设备对外呈现为一台统一的‘虚拟同步机’。”周洪伟解释道,“无论是惯量支撑、频率调节还是电压控制,整个电站如同一个有机整体,而不是各自为战的单台设备。”
在硬件平台层面,特变电工将特高压柔性直流输电领域的多机协同控制经验向中低压光储产品迁移,实现了“量级群控”技术应用。该技术最初服务于百万级模块的特高压换流阀控制,如今被创新性地应用于储能电站,解决了大规模多机并联中的环流与振荡难题,支持GW级电站的同步协调运行。周洪伟表示,从特高压到光储,核心技术是相通的——都是对电力电子设备的精准协同控制。
在应用场景层面,光储融合的需求正在从大基地向工商业园区、零碳园区等多元场景延伸。周洪伟介绍,面向大型地面电站,特变电工新能源推出4.8兆瓦逆变升压一体机,通过模块化设计使BOS成本降低1.5分/瓦,LCOE降低0.6%;面向工商业用户,125千瓦/261千瓦时模块化储能柜机支持并离网切换,满足峰谷套利与应急备电需求;面向零碳园区,光储充荷协同方案可将综合用能成本降低5%至20%。“不同场景对光储融合的要求各不相同,大基地追求降本与电网支撑,工商业看重经济性与安全性,园区则强调综合能源管理与碳资产管理。”周洪伟说。
从“产品出海”到“高水平运营”
“不出海即出局。”面对全球能源转型浪潮,周洪伟用这样一句话概括特变电工新能源的国际化战略。在他看来,国内新能源装备市场竞争日趋激烈,海外市场正成为企业穿越周期、打开增量空间的关键突破口。2025年,特变电工新能源在海外重点布局印度、沙特、巴西、西班牙等十大国别市场,通过“借船出海”、本地化建厂与“直销+渠道”双模式并行,加速从产品出口向产品技术与本地化运营的高水平升级。
欧洲市场是当前出海的重点方向之一。受能源独立战略驱动,欧洲电网升级与新能源接入需求旺盛,对构网型光储产品的认可度较高。“欧洲客户对产品全生命周期内的收益保障要求很高,对初始投资成本的容忍度也相对较高。”周洪伟分析,“这与我们构网型组串式PCS的技术优势匹配。”
据了解,特变电工已在保加利亚、葡萄牙等电网较弱的国家实现构网型产品规模化交付,并依托本地化服务团队提供全生命周期技术支持。同时,中东市场也是热门。特变电工正推进沙特新工厂建设,同时升级印度工厂产能,形成覆盖中东、南亚、东南亚的制造与服务网络。
文 | 本报记者 董梓童