世界上第一个零辅源光存储集成解决方案问世

世界上第一个零辅源光存储集成解决方案问世。

作者 | 东关大先生

出品 | 电动公会

三年磨一剑，宁德时代光储黑科技正式落地。

5月24日，宁德时代发布了世界上第一个零辅源光存储集成解决方案。通过自主研发的光存储变流器，结合高温电池技术和自加热技术，可以摆脱传统储能解决方案对冷却系统及其辅助电源的依赖，实现光存储的实时联动，提高充放电效率10%。

据了解，该解决方案是宁德时代三年抛光的结果，在很大程度上解决了传统光存储的痛点，全面提高了储能系统的运行效率、响应速度、使用寿命、耐久性和安全性。同时，它也使宁德时代成为光存储领域“零辅源”头号玩家。

01

克服传统的光储痛点

自中国提出碳峰和碳中和目标以来，可再生能源的大规模开发利用、能源利用效率的提高和深度减排已成为能源产业发展的基本方向，风电和光伏的可再生能源、光伏和储能的综合发展无疑是首要任务。

储能与光伏的融合将有效提高光伏电源的并网特性，是建设新电力系统的关键环节和重要驱动力，解决电力系统大规模新能源替代的一系列问题。

然而，由于系统架构、辅助电源等因素的限制，传统的光储系统面临着运行效率低、运行维护复杂等问题。此外，光伏能源的稳定性仍受天气条件的限制。

如何解决上述问题？什么样的光储融合才是最佳选择？

宁德时代发布的零辅源光存储集成解决方案是为了克服传统光存储的痛点。

具体来说，这个系统是由系统组成的“光伏组件、储能电柜、光储变流器”这三个模块共同组成。其中，当光伏组件接收太阳并将其转换为电能时，储能柜可以根据实时需要参与电能的存储或释放。光储变流器可以将光伏组件和储能柜的直流电能转换为交流电能并传输到电网。

实现电网主动支撑、功率波动抑制、调峰等功能，有效配合三大模块。

 “零辅源”这个解决方案最大的亮点就是光储系统不需要外部辅助，通过电池技术的创新，摆脱了对冷却系统及其辅助电源的依赖。

为了实现零辅助源，光存储系统中使用的储能柜配备了长寿命高温电池，这是宁德时代第一个采用耐高温石墨负极材料和特殊电解质配方的高温电池。

储能电池具有耐高温石墨负极材料和特殊电解质，在35℃以上仍保持良好的衰减特性，有效改善储能系统的高温环境自适应，解放储能电池对外部辅助电源的依赖，优化系统运行性能和效率，实现免维护。

该官员表示，零辅源光存储集成系统减少了传统冷却系统至少5%的综合效率损失。

同时，与传统的外部加热方法不同，电池可以通过先进的自加热技术实现均匀加热，消除热传输损失，进一步提高光存储系统的综合效率和稳定性。

此外，使用寿命一直是储能系统的痛点。对于光伏电站的实际运行场景，零辅源光存储集成系统的超长寿命耐高温电池在很大程度上解决了这一问题。据了解，该长寿命高温电池的系统循环寿命可达1.5万次。

除了运行效率和长寿命外，智能水平也是衡量光存储系统质量的重要指标，智能的核心是如何管理这些串联光存储变流器。

说到智能，我们不得不提到宁德时代独一无二的第一个LEMS（Local EMS），即能量管理系统，这也是零辅源光存储集成系统“最强大脑”。

在宁德时代光存储集成系统中，每个系列光存储变流器都有储能电池实时调整光伏组件的输出功率，并配备独立的本地能源管理系统，实现光存储的协同运行，并与上层管理系统实时通信。

此外，系统还可以实时分析光强度和工作场景，识别不同环境下的光伏和储能分配需求，适应阴阳变化下的最大效率，实现毫秒响应和输出功率“零”偏差。

可以看出，在材料系统创新和系统结构创新的双重突破下，宁德时代光存储集成系统内外修复，真正实现了零辅助源和各环节性能的全面改进，确保了光存储系统整个生命周期的安全可靠运行。

02

储能技术之争

随着人类社会能源的发展利用，储能技术不断发展。目前，全球内国之间的能源纠纷必然伴随着储能技术之战。

事实上，除了宁德时代，各国科技巨头，尤其是新能源巨头，早已闻风而动，开展了储能轨道的布局。

特斯拉是新能源汽车轨道的顶级企业，2012年开始研发储能技术和产品储备；比亚迪在2009年开始探索储能；华为在2021年落后于储能轨道，进一步升级了储能热。

赛道上玩家的布局趋势证实了储能市场的发展趋势。那么，在众多储能技术中，谁将成为2023年甚至未来十年的市场之王呢？

目前，电化学储能已经迎来了发展的春天，无论是新能源汽车发展的关键要素，还是风光电等清洁能源的关键配套设施。

近年来，电化学储能建设周期短，能源转化效率高，产业链相对成熟，发展迅速。数据显示，2017年全球电化学储能新增装机规模从1.79GW增长到2021年7.54GW，复合年均增长率达到43.3%，预计2023年全球电化学储能新增装机规模将达到12.13GW。

根据CNESA全球储能项目库的预测，预计2027年新型储能累计规模将达到97.0GW，2023-2027年复合年均增长率(CAGR)为49.3%;理想情况下，预计2027年新型储能累计规模将达到138.4GW，2023-2027年复合年均增长率(CAGR)为60.3%。

随着光伏等可再生能源比例的不断提高，储能将在未来的电力系统中发挥不可或缺的作用。

显然，宁德时代在这一领域已经走在了前列。数据显示，2022年，宁德时代储能电池系统全球市场份额达到 43.4％，与去年同期相比有所改善 5.1 连续两年，连续两年位居世界第一。

储能电池系统的出货量逐年增加，这也使得宁德时代在这一领域的收入和利润大幅增长。根据宁德时代年报， 2022年，宁德时代储能电池系统业务收入449.8亿元，同比增长230.16%，是所有业务中增速最快的板块，占收入的13.69%。

此外，值得一提的是，在应用场景中，宁德时代储能系统产品也全面覆盖了发电侧、电网侧和用户侧，涵盖了太阳能或风能发电储能、工业企业储能、商业建筑和数据中心储能、储能充电站、通信基础设施储备电池、家庭储能等。

在过去的十年里，从新能源汽车到风电光伏，市场见证了政策驱动下新能源轨道许多细分领域的增长奇迹。如今，储能已成为另一个主要的市场焦点，人们相信储能行业将重复类似的发展道路。

在政策、资本和技术上共同努力“攻关”下一步，随着中国能源革命的迅速崛起，储能产业，尤其是电化学储能，只是时间问题。