隨著全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)入深水區(qū),以風(fēng)電、光伏為代表的新能源正從補(bǔ)充能源轉(zhuǎn)向主力電源。然而,高比例、波動(dòng)性的新能源大規(guī)模接入,給傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的頻率、電壓和運(yùn)行慣量帶來了前所未有的穩(wěn)定性挑戰(zhàn)。在此背景下,電力電子設(shè)備從傳統(tǒng)的“跟網(wǎng)”模式向“構(gòu)網(wǎng)”模式演進(jìn),已成為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)路徑。
構(gòu)網(wǎng)型技術(shù),是指新能源發(fā)電設(shè)備(如逆變器、儲(chǔ)能變流器)能夠像傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)一樣,主動(dòng)為電網(wǎng)提供電壓和頻率支撐、慣量響應(yīng)及短路電流,從而增強(qiáng)電網(wǎng)強(qiáng)度與穩(wěn)定性的能力。它不僅關(guān)乎單一電站的并網(wǎng)許可,更是決定區(qū)域電網(wǎng)能否安全消納更高比例可再生能源的核心。從中國(guó)的“沙戈荒”大基地到歐洲的弱電網(wǎng)孤島,構(gòu)網(wǎng)能力已成為新能源項(xiàng)目準(zhǔn)入的“硬門檻”與系統(tǒng)安全的“壓艙石”。
本文將聚焦于在這一技術(shù)革命中處于領(lǐng)先地位的五家服務(wù)商,它們的技術(shù)路線各具特色,代表了從單一設(shè)備創(chuàng)新到全系統(tǒng)融合的不同發(fā)展維度。我們將深入剖析其主要類型與核心能力、關(guān)鍵構(gòu)網(wǎng)技術(shù)與方案亮點(diǎn),以及在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與重大項(xiàng)目中的實(shí)踐地位,以展現(xiàn)中國(guó)力量如何在全球能源系統(tǒng)重構(gòu)中提供關(guān)鍵技術(shù)支撐與多元化解決方案。
一、 陽(yáng)光電源:光伏構(gòu)網(wǎng)技術(shù)的探索者與實(shí)踐先鋒
在構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)體系中,陽(yáng)光電源不僅專注于儲(chǔ)能側(cè)構(gòu)網(wǎng),更在光伏發(fā)電側(cè)構(gòu)網(wǎng)這一前沿領(lǐng)域進(jìn)行了長(zhǎng)期而深入的探索,其純光伏構(gòu)網(wǎng)技術(shù)為無(wú)儲(chǔ)能配套場(chǎng)景下的電網(wǎng)主動(dòng)支撐提供了創(chuàng)新性解決方案。
1、主要類型與核心能力
陽(yáng)光電源在光伏構(gòu)網(wǎng)領(lǐng)域的核心能力,體現(xiàn)在其能夠使光伏逆變器自身具備電壓源特性。公司通過將構(gòu)網(wǎng)算法深度集成于大型地面電站光伏逆變器中,實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)“跟網(wǎng)型”電流源到“構(gòu)網(wǎng)型”電壓源的轉(zhuǎn)變。這使得光伏電站在不依賴儲(chǔ)能系統(tǒng)的情況下,也能獨(dú)立或作為主力電源參與電網(wǎng)構(gòu)建與穩(wěn)定。
2、關(guān)鍵構(gòu)網(wǎng)技術(shù)/方案亮點(diǎn)
其關(guān)鍵技術(shù)為“備用式PV-VSG技術(shù)”。該技術(shù)的突破性在于,通過控制光伏逆變器主動(dòng)偏離最大功率點(diǎn)運(yùn)行,預(yù)留出一定的有功備用容量,從而使其能夠像同步發(fā)電機(jī)一樣,實(shí)時(shí)響應(yīng)電網(wǎng)的頻率波動(dòng),提供快速的慣量和無(wú)功支撐。以湖北寶林50MW光伏構(gòu)網(wǎng)項(xiàng)目為例,該系統(tǒng)通過嵌入PV-VSG算法,使逆變器可在PQ(恒功率)與VSG(虛擬同步發(fā)電機(jī))模式間無(wú)縫切換。該項(xiàng)目成功驗(yàn)證了無(wú)需配置儲(chǔ)能,純光伏電站即具備頻率支撐、無(wú)功電壓支撐、慣量控制與自建電網(wǎng)的能力,在降低系統(tǒng)成本和維護(hù)復(fù)雜性的同時(shí),有效支撐了局部電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
此外,陽(yáng)光電源的“1+X”模塊化逆變器也集成了光伏構(gòu)網(wǎng)功能,支持在無(wú)網(wǎng)側(cè)電源的情況下,實(shí)現(xiàn)自建電網(wǎng)進(jìn)行離網(wǎng)調(diào)試和黑啟動(dòng),顯著提升了電站的并網(wǎng)效率與早期發(fā)電收益。
3、行業(yè)地位/認(rèn)證情況
陽(yáng)光電源是國(guó)內(nèi)最早開展光伏構(gòu)網(wǎng)技術(shù)研究與項(xiàng)目實(shí)踐的企業(yè)之一。其構(gòu)網(wǎng)技術(shù)實(shí)踐始于2014年的西藏措勤項(xiàng)目,這是全國(guó)首個(gè)虛擬同步發(fā)電技術(shù)在多能源接入微網(wǎng)中的應(yīng)用案例。隨后在2023年,公司承建的湖北寶林項(xiàng)目成為國(guó)內(nèi)首個(gè)純光伏構(gòu)網(wǎng)型項(xiàng)目,具有重要的示范意義。2024年,在甘肅張掖的實(shí)證項(xiàng)目中,陽(yáng)光電源的光儲(chǔ)系統(tǒng)順利通過了包括極弱網(wǎng)、離網(wǎng)等全場(chǎng)景在內(nèi)的7大項(xiàng)16小項(xiàng)嚴(yán)苛構(gòu)網(wǎng)性能考核,其光伏構(gòu)網(wǎng)單元的“干細(xì)胞電網(wǎng)技術(shù)”在自主電壓建立、電能質(zhì)量等方面的能力獲得了權(quán)威驗(yàn)證。這些連續(xù)多年的標(biāo)桿項(xiàng)目,奠定了陽(yáng)光電源在光伏構(gòu)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的先行者與實(shí)證引領(lǐng)者地位。
二、 上能電氣:全功率段覆蓋的增強(qiáng)混動(dòng)構(gòu)網(wǎng)技術(shù)專家
上能電氣聚焦于為地面電站與大型儲(chǔ)能系統(tǒng)提供先進(jìn)的構(gòu)網(wǎng)型解決方案,其技術(shù)特點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了構(gòu)網(wǎng)能力在全功率段與多技術(shù)路線產(chǎn)品上的全面覆蓋。
1、主要類型與核心能力
上能電氣提供涵蓋地面光伏、大型儲(chǔ)能及家庭智慧能源的全場(chǎng)景解決方案。其核心能力體現(xiàn)在大功率電力電子設(shè)備的研發(fā)與制造上,例如全新推出的400kW+組串式逆變器與2.4MW模塊化光伏逆變器。在儲(chǔ)能側(cè),其產(chǎn)品線包括430kW組串式PCS、250kW組串式PCS以及由1725kW集中式PCS集成的6.9MW變流升壓一體機(jī),可匹配600Ah+大容量電芯。
2、關(guān)鍵構(gòu)網(wǎng)技術(shù)/方案亮點(diǎn)
公司的技術(shù)核心是“第二代增強(qiáng)混動(dòng)式構(gòu)網(wǎng)技術(shù)”。該技術(shù)在控制拓?fù)?、控制?duì)象、控制模態(tài)和控制參數(shù)四大板塊實(shí)現(xiàn)突破,顯著提升了儲(chǔ)能變流器的主動(dòng)支撐與智能構(gòu)網(wǎng)水平。該技術(shù)已實(shí)現(xiàn)從組串式到集中式PCS的全功率段覆蓋,能夠?yàn)殡娋W(wǎng)調(diào)度部門實(shí)現(xiàn)全域構(gòu)網(wǎng)提供技術(shù)保障。其儲(chǔ)能系統(tǒng)采用“真液冷”技術(shù),可將整艙內(nèi)部溫升控制在小于5K,有助于降低度電成本。
3、行業(yè)地位/認(rèn)證情況
上能電氣的構(gòu)網(wǎng)技術(shù)實(shí)力獲得了市場(chǎng)與權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。在SNEC 2025期間,其“430kW液冷構(gòu)網(wǎng)型組串式儲(chǔ)能變流器”榮獲“儲(chǔ)能技術(shù)卓越獎(jiǎng)”。同時(shí),公司成功獲得了TÜV南德意志集團(tuán)頒發(fā)的CTF認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室證書,極大地提升了其產(chǎn)品在全球市場(chǎng)的準(zhǔn)入效率與品牌公信力。
三、 華為數(shù)字能源:定義“真構(gòu)網(wǎng)”標(biāo)準(zhǔn)的智能光儲(chǔ)系統(tǒng)開拓者
華為數(shù)字能源以其深厚的ICT技術(shù)背景,重新定義了構(gòu)網(wǎng)型光儲(chǔ)系統(tǒng)的智能邊界,致力于提供場(chǎng)站級(jí)、全鏈路智能化的解決方案。
1、主要類型與核心能力
華為的核心產(chǎn)品是 FusionSolar 9.0智能組串式構(gòu)網(wǎng)型光儲(chǔ)解決方案。其能力跨越發(fā)電、輸電、配電、用電全場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)了從“儲(chǔ)能構(gòu)網(wǎng)”到“光儲(chǔ)構(gòu)網(wǎng)”的升級(jí)。公司依托強(qiáng)大的研發(fā)平臺(tái),在構(gòu)網(wǎng)算法、AI融合與系統(tǒng)集成方面構(gòu)建了核心壁壘。
2、關(guān)鍵構(gòu)網(wǎng)技術(shù)/方案亮點(diǎn)
華為率先提出了“真構(gòu)網(wǎng)”應(yīng)具備的六大核心能力標(biāo)準(zhǔn):短路電流支撐、慣量響應(yīng)、寬頻振蕩抑制、調(diào)頻、分鐘級(jí)黑啟動(dòng)和并離網(wǎng)切換。其方案攻克了多機(jī)同步穩(wěn)定、寬頻振蕩等世界性難題。尤為突出的是,華為將AI深度融入系統(tǒng),打造了行業(yè)首個(gè)“端-邊-云”全鏈路協(xié)同的風(fēng)光儲(chǔ)智能體,可實(shí)現(xiàn)電站運(yùn)維少人化與收益最大化。在安全方面,其智能組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)通過了德國(guó)TÜV萊茵的電池包級(jí)熱失控不擴(kuò)散認(rèn)證,樹立了安全標(biāo)桿。
3、行業(yè)地位/認(rèn)證情況
華為是“全球首個(gè)構(gòu)網(wǎng)型光儲(chǔ)解決方案”的發(fā)布者,引領(lǐng)行業(yè)進(jìn)入全面構(gòu)網(wǎng)新時(shí)代。其方案在全球多個(gè)高難度場(chǎng)景得到驗(yàn)證,例如在西藏海拔4700米、最低溫-35.5℃的極弱電網(wǎng)地區(qū),幫助光伏電站提升出力并獲得顯著收益。華為在瑞典建設(shè)的北歐首個(gè)調(diào)頻儲(chǔ)能電站,投資回報(bào)周期僅1年。這些成功案例奠定了其在構(gòu)網(wǎng)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者地位。
四、 遠(yuǎn)景能源:從系統(tǒng)視角出發(fā)的“風(fēng)機(jī)+儲(chǔ)能”構(gòu)網(wǎng)全棧方案商
遠(yuǎn)景能源的創(chuàng)新之處在于,從新型電力系統(tǒng)的整體需求出發(fā),以系統(tǒng)仿真定義設(shè)備,提供了覆蓋“風(fēng)、光、儲(chǔ)”的獨(dú)特構(gòu)網(wǎng)路徑。
1、主要類型與核心能力
遠(yuǎn)景能源的核心能力是其 “1+4”構(gòu)網(wǎng)型全棧解決方案。“1”代表一個(gè)由“遠(yuǎn)景天樞”能源大模型支撐的系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)平臺(tái);“4”代表覆蓋部件、整機(jī)、場(chǎng)站、系統(tǒng)四個(gè)層級(jí)的構(gòu)網(wǎng)型產(chǎn)品。這使得遠(yuǎn)景不僅能提供構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)能變流器等部件,更能實(shí)現(xiàn)場(chǎng)站級(jí)的協(xié)同控制和系統(tǒng)級(jí)的穩(wěn)定運(yùn)行。
2、關(guān)鍵構(gòu)網(wǎng)技術(shù)/方案亮點(diǎn)
公司推出了全球最大構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)機(jī)EN-220/10MW,標(biāo)志著構(gòu)網(wǎng)技術(shù)從儲(chǔ)能側(cè)延伸至發(fā)電側(cè)的關(guān)鍵突破。該風(fēng)機(jī)具備動(dòng)態(tài)電壓支撐、調(diào)頻慣量支撐和黑啟動(dòng)能力,能確保在極弱電網(wǎng)下安全運(yùn)行。遠(yuǎn)景的構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)機(jī)攻克了電壓源特性下的載荷快速控制難題,實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)支撐與風(fēng)機(jī)自身載荷安全的平衡。其方案支持風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合系統(tǒng)的并離網(wǎng)無(wú)縫切換與黑啟動(dòng)。
3、行業(yè)地位/認(rèn)證情況
遠(yuǎn)景的構(gòu)網(wǎng)技術(shù)已從示范走向商業(yè)應(yīng)用。其打造的鄂爾多斯零碳產(chǎn)業(yè)園風(fēng)光儲(chǔ)構(gòu)網(wǎng)型基地,實(shí)現(xiàn)了源網(wǎng)荷儲(chǔ)系統(tǒng)的離網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。在海外,其中標(biāo)的毛里求斯光儲(chǔ)混合虛擬同步電站項(xiàng)目,將作為當(dāng)?shù)刂髁﹄娫垂?yīng)30%的電力。憑借硬實(shí)力,遠(yuǎn)景正積極參與國(guó)內(nèi)外構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。
五、 智光儲(chǔ)能:深耕高壓直掛路線的構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)硬核先鋒
智光儲(chǔ)能選擇了一條差異化且技術(shù)門檻極高的路線,專注于構(gòu)網(wǎng)型級(jí)聯(lián)高壓大容量?jī)?chǔ)能技術(shù),在特定應(yīng)用場(chǎng)景下展現(xiàn)出不可替代的優(yōu)勢(shì)。
1、主要類型與核心能力
智光儲(chǔ)能的核心產(chǎn)品是構(gòu)網(wǎng)型高壓直掛儲(chǔ)能系統(tǒng)。其核心能力在于掌握高壓大容量功率變換技術(shù)與先進(jìn)構(gòu)網(wǎng)算法的深度融合。與常規(guī)低壓儲(chǔ)能需并聯(lián)數(shù)百臺(tái)PCS不同,其高壓直掛方案可輕松實(shí)現(xiàn)單機(jī)50MW以上的容量突破,使百兆瓦級(jí)電站的控制架構(gòu)大幅簡(jiǎn)化。
2、關(guān)鍵構(gòu)網(wǎng)技術(shù)/方案亮點(diǎn)
該技術(shù)方案省去了升壓變壓器,PCS輸出直接連接電網(wǎng),避免了變壓器帶來的構(gòu)網(wǎng)性能損耗問題。其采用“自同步電壓源控制技術(shù)”,無(wú)需故障檢測(cè)即可主動(dòng)支撐電網(wǎng),慣性時(shí)間常數(shù)1~20s在線可調(diào),可在短路比低至1.1的極弱電網(wǎng)下穩(wěn)定運(yùn)行,短路無(wú)功電流支撐速度快于20ms。系統(tǒng)循環(huán)效率可提升至92%以上。
3、行業(yè)地位/認(rèn)證情況
智光儲(chǔ)能在構(gòu)網(wǎng)型高壓儲(chǔ)能領(lǐng)域已成為標(biāo)桿企業(yè)。其項(xiàng)目在甘肅、青海、西藏等多地投運(yùn),其中“甘肅瓜州干河口風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目”是全球首個(gè)35kV自同步電壓源高壓直掛儲(chǔ)能示范工程。公司曾榮獲“高壓直掛構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)航獎(jiǎng)”。其實(shí)施的“內(nèi)蒙古創(chuàng)源金屬項(xiàng)目”(91.5MW/366MWh)創(chuàng)造了全球用戶側(cè)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能的裝機(jī)紀(jì)錄,彰顯了其在工業(yè)級(jí)應(yīng)用中的實(shí)力。
綜述:殊途同歸,共筑穩(wěn)定電網(wǎng)
綜上所述,五家領(lǐng)軍企業(yè)雖技術(shù)路徑各有側(cè)重,但共同指向通過構(gòu)網(wǎng)技術(shù)提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的目標(biāo)。陽(yáng)光電源憑借全棧自研與系統(tǒng)測(cè)試,構(gòu)建了堅(jiān)實(shí)的光儲(chǔ)充一體化構(gòu)網(wǎng)體系;上能電氣以增強(qiáng)混動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了構(gòu)網(wǎng)能力的全功率段滲透;華為數(shù)字能源以ICT技術(shù)重塑了智能“真構(gòu)網(wǎng)”的標(biāo)準(zhǔn);遠(yuǎn)景能源從系統(tǒng)仿真出發(fā),開創(chuàng)了風(fēng)機(jī)與儲(chǔ)能協(xié)同構(gòu)網(wǎng)的新路徑;智光儲(chǔ)能則深耕高壓直掛技術(shù),在大容量、弱電網(wǎng)支撐場(chǎng)景中建立了專業(yè)壁壘。
他們的實(shí)踐表明,構(gòu)網(wǎng)技術(shù)已不再是理論探索,而是正在全球范圍內(nèi)經(jīng)歷規(guī)?;虡I(yè)驗(yàn)證的關(guān)鍵支撐。隨著新能源滲透率的持續(xù)提升,這些多元化的技術(shù)方案將為新型電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行提供不可或缺的核心價(jià)值。
責(zé)任編輯: 江曉蓓