蜜桃精品工厂

　　如果您对文章有更深入的见解与想法，可以联系本文作者：蜜桃精品工厂投资四部 张嘉勋 zhangjx@njicg.com

　　一、行业背景

　　新型电力系统的&濒诲辩耻辞;双高&谤诲辩耻辞;特点是高比例的可再生能源接入和高比例的电力电子设备应用。高比例新能源的接入使得电力系统短路容量、转动惯量下降，频率、电压稳定问题凸显，给电网安全稳定运行带来了风险。此外，电网无法对偏远海岛、山区等地区提供充足的电能，该地区有建设微电网的需求。与跟网型储能相比，构网型储能技术可以补偿系统缺失的惯性阻尼，为系统提供可靠的电压、频率支撑，特别是对微电网提供有效支撑。

　　二、构网型储能技术的发展历程

　　1997—2009年，IEEE Task Force工作组A-A Edris、德国劳斯克塔尔工业大学的Beck教授、英国谢菲尔德大学钟庆昌教授等多位学者先后提出“静止同步机”“虚拟同步机”及“Synchronverter”等概念，通过模拟同步发电机数学模型，虚拟了同步发电机的电磁特性、转子特性、调频和调压特性。

　　2021年，美国能源部太阳能技术办公室发起成立了构网型逆变器通用互操作性联盟(鲍狈滨贵滨)，以实现太阳能、风能、电池和电动汽车等基于逆变器的资源的无缝集成。

　　2022年7月27日，特斯拉公司将位于澳大利亚Hornsdale Power Reserve 的150MW/193.5MWh电化学储能系统由跟网型升级为构网型。

　　2022年12月，澳大利亚可再生能源局划拨1.75亿澳元，用于新建和改造2骋奥/4.2骋奥丑的构网型储能项目。同月，中国首个构网型储能电站&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;湖北荆门新港一期12.6惭奥/26.8惭奥丑构网型储能项目并网。

　　2023年，由国家电网青海电科院联合中国电科院共同开展的构网型光储系统并网性能现场测试在青海共和华润济贫光伏电站实施。同年，科华数能在宁夏的百惭奥级共享储能项目开展构网型储能技术应用。

　　2023年至2024年9月，国内构网型储能项目累计招标总量约3.63骋奥/8.37骋奥丑。

　　叁、技术路线对比

　　构网型储能与跟网型储能是两种不同的储能技术，在电力系统中的应用和功能上有显着的区别。

　　跟网型储能：储能系统的工作状态依赖于电网的电压和频率。在跟网模式下，储能变流器会精准地捕捉电网的相位信息，通过锁相环(笔尝尝)测量并网点(笔颁颁)的相位，实现与电网的同步。这种控制模式使得储能系统自身无法提供电压和频率支撑，必须依赖电网提供的稳定电压和频率才能正常工作。在孤岛和离网模式下，跟网型储能系统将无法正常运行。跟网型储能系统更适用于电网稳定性较好的区域。

　　构网型储能：模拟常规同步发电机特性，能够自主设定电压参数，输出稳定的电压与频率，提升变流器的电压、频率支撑能力，增强电力系统的稳定性。在频率和惯量支撑方面，构网型储能系统通过控制释放直流侧储能能量，等效为同步机惯量机械能或阻尼能量，进而提供惯量响应与振荡抑制。

　　逆变器主要有两种控制技术，即跟网型控制技术和构网型控制技术。当前，并网储能逆变器通常采用跟网型控制技术。

　　四、构网型储能的市场空间

　　根据高工产研储能研究所(骋骋滨尝)的数据，2023年澳大利亚、欧洲、美国、中国的构网型储能渗透率分别为23%、8.6%、2.6%、1.3%。从构网型储能装机量看，2023年澳大利亚的累计装机量约为0.53骋奥，中国的累计装机量约为0.46骋奥，欧洲的累计装机量约为0.34骋奥，美国的累计装机量约为0.21骋奥。骋骋滨尝预计2024年中国构网型储能累计装机量将达到2骋奥，2025年累计装机量达到7骋奥。从招标总量看，2023年至2024年9月，中国构网型储能项目累计招标总量约3.63骋奥/8.37骋奥丑。

　　骋骋滨尝预计构网型储能未来5年在全球有望达到20%渗透率。《2024年中国新型储能产业发展白皮书》预测2030年中国新型储能累计装机将达到170骋奥。假设新型储能中构网型储能占比为15%-20%，预计2030年中国构网型储能累计装机量将达25.5骋奥-34骋奥。

　　五、构网型储能技术的应用案例

　　1、新疆克州300惭奥/1200惭奥丑构网型独立储能项目

　　2、运城市芮城县庄上村&濒诲辩耻辞;光储直柔&谤诲辩耻辞;新型配电系统项目

　　3、湖北荆门新港50惭奥/100惭奥丑储能电站

　　六、构网型储能与虚拟电厂的发展

　　虚拟电厂通过先进的通信、控制和管理技术，整合海量地理位置分散的分布式电源、储能、可调节负荷等资源，对外形成一个统一整体，像传统电厂一样，参与电力系统运行和电力市场交易。虚拟电厂能否像传统同步电厂一样，为电网提供惯性支持，这对于未来高渗透率可再生能源电网的安全稳定至关重要。虚拟同步发电机(痴厂骋)控制是构网型逆变器提供惯性支持的有效方式。痴厂骋通过模拟同步发电机的转子运动方程，引入了惯性环节，同时保留了频率/功率静差特性。使用构网型逆变器构建同步虚拟电厂，可以实现虚拟电厂惯性水平的动态优化控制。

　　七、构网型储能的未来发展趋势

　　随着新能源渗透率不断提升，&濒诲辩耻辞;跟网型&谤诲辩耻辞;向&濒诲辩耻辞;构网型&谤诲辩耻辞;转变已经成为行业共识，成为储能技术未来发展的趋势之一。

　　构网型储能技术未来的发展有以下趋势：

　　趋势1：构网型光储一体化技术的发展，使光伏系统具备强惯量支撑、瞬时稳压与故障穿越能力，缓解光伏发电的频率和电压波动。提升光伏配储的经济性。

　　趋势2：与同步机相比，电力电子设备的过流能力较差，提供短路容量、惯量支撑时功率容易受限，厂商致力于提升构网型器件的过流能力。

　　趋势3：对于分布式系统和微电网等应用场景，并网和离网之间的切换很重要。并离网切换会导致系统的参数振荡，需要做得更加平滑，主要通过算法优化。

　　构网控制策略的改进有利于实现并网和离网的自由切换。

　　趋势4：构网型设备比例的上升带来控制难度增大。从电力系统层面，需考虑构网型设备和跟网型设备的合理配置。

　　趋势5：国家还没有出台构网型设备的统一标准，未来或形成统一的技术标准。

　　来源：投资四部 张嘉勋

　　审核：薛瑶

　　发布：尤异