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據(jù)伍德·麥肯齊電力和可再生能源公司的數(shù)據(jù)，電網(wǎng)規(guī)模的儲能安裝預計在未來6年將增長13倍，從2018年的累計7GW/12GWh增加到2024年的63GW/158GWh。逆變器是獨立儲能系統(tǒng)和混合儲能系統(tǒng)所提供智慧服務中的一個關鍵部分，這使它們成為儲能項目中需要考慮的最重要因素之一。


有著巨大的機會的市場同樣帶來了競爭和無情的價格壓力，特別是對公用事業(yè)規(guī)模的儲能開發(fā)商而言。伍德·麥肯齊預測，交鑰匙儲能系統(tǒng)價格將進入新一輪的下降周期，2017年到2022年價格預計每年降幅為8%，雖較2017年之前的價格下降速度有所減緩，但降幅仍大于每年太陽能光伏系統(tǒng)的價格下降。

與此同時，逆變器被要求提供更高的可靠性和為更廣泛的電網(wǎng)服務——特別是分布式商業(yè)和工業(yè)安裝，以及越來越多的微電網(wǎng)應用。

面臨這些潛在的沖突需求中的少部分逆變器制造商正在將他們的重點從集中逆變器轉向組串架構，這將允許對電池系統(tǒng)中的每個單元進行更細粒度的控制和優(yōu)化。

太陽能發(fā)電市場已經悄然發(fā)生了變化。組串逆變器在太陽能市場上增多，三相組串逆變器是全球15MW以下規(guī)模項目中最受歡迎的選擇。對于更大規(guī)模項目，分布式集中逆變器，也被稱為集中式組串逆變器，正變得越來越流行。由于儲能需要管理復雜的充放電周期和電網(wǎng)服務，相比獨立的太陽能項目而言，電池儲能系統(tǒng)中組串式逆變器更具優(yōu)勢。


LS能源解決方案的PowerBRiC（雙向、彈性、智能、轉換器）作為一類模塊化的組串逆變器模組，提供了關于行業(yè)如何創(chuàng)新以應對管理多種功能應用需求的儲能系統(tǒng)挑戰(zhàn)的案例。PowerBRiC通過將模塊化的靈活性與組串體系結構的智能和自主性結合，設計以最小化成本為廣大客戶提供最大化價值。

PowerBRiC技術的發(fā)展路徑

LS能源解決方案在儲能逆變器市場的成長道路不同于從太陽能行業(yè)進入儲能領域的那些逆變器制造商。早在儲能市場成熟之前，LS能源解決方案公司——當時的ParkerEGT公司——一直為工業(yè)電機控制系統(tǒng)制造逆變器，這需要高水平的可靠性以及安全性，以及針對不同終端用途的應用程序的定制能力，如鋼鐵加工與汽車裝配。

ParkerEGT從汽車和數(shù)據(jù)服務器行業(yè)獲得了靈感，開始開發(fā)一種模塊化逆變器，以確保在最大正常運行時間的同時滿足廣泛應用的需求。這就是在2004年被稱為“刀鋒獵人”的項目。該項目計劃為工業(yè)客戶提供易于維護和高可靠的汽車或數(shù)據(jù)中心，在一個零件故障的情況下，系統(tǒng)仍然可以繼續(xù)操作，現(xiàn)場技術人員可以迅速更換故障零件而不需要等到工程師來維修。

隨著ParkerEGT在2008年轉向公用事業(yè)規(guī)模的儲能應用，對可靠性的需求得到進一步提高。儲能業(yè)主與電網(wǎng)運營商簽訂合同，以保障在特定時間提供能源或其他電網(wǎng)服務的可用性，這同時意味著他們要需要承擔意外停機時間的責任。對于系統(tǒng)運行冗余的高度重視，進一步推動ParkerEGT專注于模塊化的組串逆變器產品。2018年，ParkerEGT被LS工業(yè)系統(tǒng)公司(LSIS)收購，這是一家從韓國電子集團LG剝離出來的價值數(shù)十億美元的工業(yè)和公用事業(yè)能源基礎設施公司，成立了LS能源解決方案公司。通過此次收購，LS能源解決方案進行了幾次協(xié)同改進，并獲得了LSIS額外的研發(fā)資源和廣泛的供應鏈網(wǎng)絡，進一步支持了持續(xù)開發(fā)PowerBRiC的先進功能和降低成本的愿景。

模塊化設計最小化成本

PowerBRiC是一個125kVA的自主的組串逆變器，可以作為一個獨立的組串逆變器運行或被打包為一個“集中式組串逆變器”方案。PowerBRiC可適應直流200（降容）~1500V以及交流380~690V這樣很寬的工作范圍，在絕大部分規(guī)模和配置下兼容幾乎所有的直流儲能和發(fā)電技術。

得益于模塊化的靈活性，方案可以通過配置正確大小的逆變器以及特定應用的電池安裝來節(jié)省成本。例如，選擇集中式逆變器的研發(fā)人員有時候不得不選擇容量偏大的逆變器以達到所需的功率。類似情況，希望同時提供多種電網(wǎng)服務的儲能業(yè)主可能需要在給定儲能技術時額外安裝一部分單元。

如果運營商想同時提供能源和功率服務，PowerBRiC系統(tǒng)可以通過125kVA模塊數(shù)量調整大小，實現(xiàn)更精確地為特定應用提供最佳的功率能量比率。

在電網(wǎng)中，它可以結合不同類型的儲能技術——例如，電池和超級電容——來更經濟有效的滿足需求，而不僅僅是增加更多的電池。在這兩種情況下，模塊化的PowerBRiC架構都可以減少多余的成本，提高項目的經濟性。

PowerBRiC的模塊化設計和LS能源解決方案供應鏈的結合，通過盡可能使用現(xiàn)有元件將成本降至最低。特別是與集中逆變器相比，PowerBRiC模塊的斷路器和熔斷器等分支電路保護元件具有更低的成本和更短的貨期。這些類型的元件使用也更為廣泛，特別是在海外和偏遠地區(qū)包括微電網(wǎng)的設備中。

原標題：LS能源技術白皮書：儲能用組串逆變器的未來