走进江苏省南通市如东县，蓝天白云下，巨大的“白色风车”擎天而立、迎风转动，不远处，一排排形似“集装箱”的“超级充电宝”正默默吐纳着磅礴的电能。这里是目前江苏省规模最大的共享储能电站——江苏丰储共享储能电站。该电站总规模达300MW/600MWh，一次充放电，可保障6万户家庭一天的用电量，电站二期100MW/200MWh储能设备所采用的储能变流升压一体机，均由厦门科华数能科技有限公司（以下简称“科华数能”）提供。
作为高技术、高附加值、引领绿色转型的代表型产业，储能等新能源产业已成为中国制造“新名片”。中关村储能产业技术联盟发布的最新数据显示，今年上半年，我国新型储能累计装机首次超过百吉瓦时（GWh），功率规模同比增长超一倍，能量规模同比增长142%，新型储能项目数量（含规划、建设中和投运）较去年同期增长67%。
“从需求端看，预计今年下半年，全球储能需求仍将保持旺盛态势；而从供应端看，围绕降本增效，电化学储能新技术不断涌现，储能商业化进程将进一步加快；低成本、长寿命、构网型成为储能系统追求的技术方向，这也将进一步提升储能产品的竞争力。”科华数能副总裁、技术中心总经理曾春保在接受专访时告诉《中国电子报》记者，科华数能深耕电力电子技术36年，始终坚持长期主义的发展战略，以技术创新、产能优化、品质升级锻造高可靠光储产品，为推动行业高质量发展贡献力量。
储能系统不是简单的产品堆砌
储能变流器（PCS）是电池储能系统中的核心组成部分。它由电力电子器件组成，能够将直流电转换为交流电或将交流电转换为直流电，从而实现储能电池与电网之间的能量转换和双向流动，是连接电网与储能系统之间的“桥梁”。
近年来，光伏、风电等清洁能源发展迅猛，在并网稳定性的要求下，光储、风储的深度融合成为必然趋势。“与传统能源相比，光伏、风电等可再生能源存在不稳定性、间歇性和不可预测性等问题，给电力系统稳定运行带来不小挑战。而配套储能系统则可以减少新能源发电带给电网的冲击，从而提高电网稳定性与计划性，减少弃光弃风现象；此外，还可以改善电能质量，辅助新能源并网。”曾春保表示。
在曾春保看来，储能系统不是简单的产品堆砌，而是电力电子、电气、电化学、材料、结构、通信控制等多专业学科的融合，要实现光储、风储一体化，关键在于构建灵活友好的新能源电网系统。“这不仅要求储能系统统筹考虑与设备、场站、电网三个维度的匹配，还需要平衡好‘降本增效’与‘安全可靠’之间的关系。”曾春保说道。
记者了解到，储能变流器的性能和成本直接影响着整个储能系统的效率和成本。不同于其他领域，储能变流器企业如果没有丰富的实践案例和经验积累，要想在短时间内做出兼顾高性能、高可靠性和低成本的产品非常困难。
科华数能立足电力电子技术，深耕行业36年，始终坚持“技术升级”战略，有着由5名享受国务院津贴专家组成的专业研发队伍，拥有各项发明专利1200多项，研发经验充足、自主创新能力高，不论是在全球储能PCS出货量，还是用户侧储能系统出货量等方面均位列行业第一。如今，科华数能业务已覆盖美国、法国、沙特阿拉伯、巴西、澳大利亚等30多个国家和地区，成为我国新能源产业“走出去”的典范。
在储能变流器领域，科华数能已具备“交流耦合”、“直流耦合”两种成熟解决方案，并且做到PCS、BMS（电池管理系统）、EMS（能量管理系统）全栈自研，可以更好地从整个系统的角度出发来考虑各部分的安全可靠、设备成本与控制运行。
构网型储能成为“新刚需”
随着新型电力系统中新能源渗透率的不断提升，电网对储能的支撑能力也提出了新的要求。记者了解到，传统的电力系统由许多同步发电机构成，由于同步发电机的转子具有转动惯量与阻尼特性，在系统发生频率事件时，可提供或吸纳多余的能量。而新能源不具备转动惯量与阻尼特性，在抗扰性、过载能力、调频调压等方面能力不足，给电网运行带来宽频震荡、低惯量、高波动、弱支撑等挑战。这一问题如何破解？
曾春保认为，解决电网主动支撑能力不足问题的关键就是构网型储能，简而言之就是将储能变流器改造成构网变流器，通过大功率输出（10s内300%额定功率）起到主动支撑电网的作用。“传统跟网型储能技术的弊端在于必须依赖电网提供的稳定电压和频率才能稳定运行，而构网型储能技术则可以‘主动’参与电网调节，不仅能高效充放电进行灵活的削峰填谷，还能起到电网‘主动型调节器’作用。这意味着，构网型储能技术不仅打破了传统电网的界限，更将储能系统深度融入其中，形成灵活高效、安全可靠的能源供应与调节机制，将在新型电力系统中发挥更大作用，储能新质生产力动能将得到进一步释放。”曾春保进一步解释道。
当前，西藏、新疆、宁夏等多地提出鼓励按比例强制配置构网型储能变流器。其中，西藏要求保障性并网光伏项目+储能项目需加装构网型装置。新疆提出要积极探索建设构网型储能，在喀什、和田、克州、塔城、阿勒泰、巴州等地区，构网型储能比例原则上不低于年度新型储能规模的20%。
在政策的加持下，2023年至2024年6月，国内构网型储能项目累计实现招标总量2.3GW/7.6GWh。伴随国内西北、西南等区域新能源电力消纳压力加大，构网型储能项目量有望持续增加。
科华数能作为最早从事构网型储能研发设计的企业之一，于2018年起开始布局储能系统的虚拟同步发电机控制策略，并在同年实现了储能变流器电压源模式并网。据介绍，虚拟同步发电机控制是构网控制策略的关键技术之一，本质是通过控制变流器产生基于功率定向的电压源，从而获得类似同步发电机一样的运行特性。
当前，科华数能集中式储能变流器产品已率先通过中国电科院全项构网型储能并网性能测试。未来，科华数能将在电力系统新能源发电侧的构网型储能技术方向开展持续研究，对平抑新能源发电波动、提升系统惯量、增强频率与电压支撑能力、控制短路容量和改善电网阻尼特性等技术有效性进行验证与试点，加速构网型储能技术的全面应用与落地。
热岛效应不得不防
安全是储能技术迭代的关键要素。随着新一代人工智能技术（AI）的突破，云计算、大数据等技术也将进一步驱动储能安全运维。
曾春保表示，如今光储场站规模平均达到百兆瓦时级，有的甚至达到吉瓦时级，庞大的集装箱电池和PCS数量，让安全成为储能行业除成本外的另一痛点，储能电站热岛效应不得不防。
守住储能安全底线，控制好“热失控”是关键。热失控主要发生在储能电站运行维护阶段，此前，维护储能安全主要依赖电池发生问题之后的控制和减损措施，即“被动安全”技术。而如今，科华数能借助大数据等技术，可实时监测储能系统运行情况，实现故障早识别、早预警的“主动安全”。今年4月，科华数能发布全新一代S3-EStation 2.0 5MW/10MWh智慧液冷储能系统。该系统拥有100余项技术专利支撑，实现全液冷散热、全站顶部出风、全域构网型设计等三大技术创新，系统采用“三重消防+三级绝缘监测+多点监控”设计，配备智能化操作系统和云平台，实现更高效的管理和监控，提高系统安全可靠性。
“新能源肩负着构建新型能源体系、驱动全球能源转型的重任。预计今年下半年，全球储能需求仍将保持旺盛态势，特别是海外市场具有较大发展潜力。”曾春保表示，未来，科华数能将继续深化全球化布局，扩大在欧洲、南美洲、东南亚等地区的市场份额，开拓中东沙特市场。通过设立更多的海外服务网点和海外生产制造基地，进一步提升海外市场的交付和服务效率。此外，科华数能还将通过整合制造、升级产线等形式在全球范围内增加产能，进一步拓展国际市场，加速推进全球化布局。
