中國儲能網(wǎng)訊：在新能源高比例并網(wǎng)與儲能電站向 GWh 級邁進的雙重浪潮中，2025 年成為高壓級聯(lián)儲能技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點。
這項以 “電力電子拓撲替代傳統(tǒng)電磁變換” 為核心的創(chuàng)新技術(shù)，正憑借效率、成本與適配性的多重優(yōu)勢，突破長期以來的技術(shù)瓶頸，從細分賽道逐步走向產(chǎn)業(yè)主流，為新型電力系統(tǒng)構(gòu)建注入強勁動能。
未來兩年，市場滲透率或超過25%
高壓級聯(lián)型儲能系統(tǒng)采用級聯(lián)式的拓撲結(jié)構(gòu)，可以無需變壓器直接實現(xiàn)高壓電能的輸出，核心優(yōu)勢是擺脫對升壓變壓器的依賴，實現(xiàn)“低壓電池-高壓電網(wǎng)” 直接耦合，同時在效率、響應速度、成本上全面超越傳統(tǒng)低壓儲能方案。
11月，智光儲能技術(shù)總監(jiān)湯旭在一次公開活動中，全面闡述了高壓直掛儲能技術(shù)的核心優(yōu)勢，他特別指出在高比例新能源場站、燃煤機組+級聯(lián)型高壓直掛儲能孤網(wǎng)這兩大關(guān)鍵應用場景中，高壓直掛儲能技術(shù)展現(xiàn)出構(gòu)網(wǎng)支撐力能力方面的顯著優(yōu)勢。
相較于傳統(tǒng)低壓儲能，高壓直掛儲能單機容量更大，無需變壓器直掛新能源匯集的35kV電網(wǎng)，裝置與電網(wǎng)電氣距離近，可實現(xiàn)寬短路比范圍內(nèi)的電網(wǎng)支撐，更好支撐場站的暫穩(wěn)態(tài)運行。
基于恒定內(nèi)電勢+自適應虛擬導納暫態(tài)控制的自同步電壓源控制技術(shù)，無需故障檢測主動支撐電網(wǎng)頻率和電壓穩(wěn)定，慣性時間常數(shù)1~20s在線可調(diào)，短路比1.1~20穩(wěn)定運行，短路無功電流支撐速度小于20ms，寬頻段阻尼特性靈活可塑。
在雙碳目標的牽引下，新能源裝機占比將在2030年前后突破50%，電力系統(tǒng)對短時功率調(diào)節(jié)、慣量支撐、電壓穩(wěn)定、黑啟動能力的需求呈指數(shù)級增長。
高壓級聯(lián)拓撲以其“無變壓器直掛35kV及以上電壓等級、模塊化級聯(lián)、簇級獨立控制”的先天優(yōu)勢，恰好契合了“大容量、高效率、高安全、易擴展”的技術(shù)演進方向，因而被視為源網(wǎng)側(cè)儲能的主流技術(shù)路線之一。
湯旭指出，隨著技術(shù)成熟度提升、產(chǎn)業(yè)鏈成本下降和政策支持力度加大，級聯(lián)型高壓儲能系統(tǒng)有望在2025年后迎來更快速的市場滲透，預計到2027年，級聯(lián)型高壓儲能系統(tǒng)在全球新型儲能市場中的份額有望突破25%。
由于技術(shù)門檻高，目前市場上，具備高壓級聯(lián)技術(shù)的企業(yè)不超過10家，主要包括智光儲能、新風光、明陽龍源、瑞源電氣、南瑞繼保、南網(wǎng)科技等。
無論是技術(shù)突破還是場景落地，2025年，高壓級聯(lián)技術(shù)均實現(xiàn)了規(guī)?；l(fā)展。
技術(shù)：大容量適配與集成效率升級
2025 年，高壓級聯(lián)儲能技術(shù)主要玩家加快該賽道的布局，核心突破集中在大容量適配與集成效率升級，并離網(wǎng)全場景下同步電源支撐能力突破以及技術(shù)規(guī)范進一步完善。
1月，西電電力電子作為牽頭單位起草并編制的《大容量中高壓直掛儲能系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》發(fā)布，規(guī)定了大容量中高壓直掛儲能系統(tǒng)的術(shù)語和定義、系統(tǒng)構(gòu)成、使用條件、技術(shù)要求、檢驗規(guī)則以及標志、包裝、運輸、貯存要求等；適用于6kV-35kV電壓等級電網(wǎng)中高壓直掛儲能系統(tǒng)，應用于其他電壓等級的大容量中高壓直掛儲能系統(tǒng)可參照執(zhí)行。
規(guī)范的發(fā)布，證明了西電電力電子在高壓直掛儲能系統(tǒng)研發(fā)、檢驗、制造等方面的行業(yè)領先地位。
4月，南瑞繼保成套供貨的世界最大容量高壓直掛構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)在青海寶庫儲能電站一次性通過近端離網(wǎng)和并網(wǎng)兩項人工短路試驗，是世界首個針對高壓直掛構(gòu)網(wǎng)型儲能開展的人工短路測試。
兩項試驗中全部高壓直掛儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)故障期間均無延時響應輸出了3倍額定電流，充分驗證了構(gòu)網(wǎng)型儲能并離網(wǎng)全場景下的理想同步電源特性，具備支撐任意比例新能源接入和并離網(wǎng)無縫切換能力。
7月，智光儲能與海辰儲能聯(lián)合發(fā)布基于∞Cell 587Ah 大容量電池的第三代級聯(lián)型高壓大容量儲能系統(tǒng)ZGEner-Plus3.0，這一突破性成果標志著全球首個大容量儲能電池從技術(shù)發(fā)布到閉環(huán)應用的完整落地。
該產(chǎn)品具有電站至簡、構(gòu)網(wǎng)至強、高效至盈、安全至極4大亮點，單機容量達100MW/200MWh，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率超92%，可直接高壓接入6~35KV電網(wǎng)，可顯著降低能量損耗與建設成本。
9月，明陽龍源“35kV 高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研制與產(chǎn)業(yè)化”項目順利通過科技成果鑒定。
專家組認為，35kV 高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng)，具有單機容量大，能量轉(zhuǎn)換效率高，安全性高，響應速度快，可靠性高，電池壽命長等特點，可以有效解決新能源高比例并入電網(wǎng)所帶來的電力系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性等問題。
同月，新風光自主研發(fā)的35kV25MW直掛式儲能PCS成功入選，榮獲“山東省首臺（套）技術(shù)裝備”稱號。
該產(chǎn)品兼具高安全、高經(jīng)濟性和高效率特點，廣泛應用于電源側(cè)的新能源消納，電網(wǎng)側(cè)的中大型儲能電站，用戶側(cè)的零碳園區(qū)、數(shù)據(jù)中心等，系統(tǒng)效率較低壓集中式可提高3%-5%。
12月，新風光結(jié)合港口在電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)、起重裝卸、運輸以及應急電源等全方位需求，研發(fā)了五大創(chuàng)新解決方案，構(gòu)成了一個相互協(xié)同、覆蓋港口電氣系統(tǒng)全場景的可靠性提升與綠色賦能體系。
應用：場景拓展與市場需求形成雙向驅(qū)動
2025 年，在智光儲能等行業(yè)引領者的推動下，高壓級聯(lián)儲能技術(shù)在新能源大基地、電網(wǎng)側(cè)調(diào)頻、用戶側(cè)工業(yè)應用等場景實現(xiàn)了全域覆蓋。
作為級聯(lián)型高壓大容量儲能技術(shù)路線的倡導者及技術(shù)路線標準建設的推動者，智光儲能在項目落地和訂單體量等方面均實現(xiàn)跨越式領先。
項目方面，截至目前，智光儲能在級聯(lián)型高壓大容量儲能領域的裝機規(guī)模已超過10GWh，已成功交付并運營20多個百兆瓦級構(gòu)網(wǎng)型級聯(lián)高壓儲能電站。
2025年以來，智光儲能在新疆、內(nèi)蒙、青海、甘肅、廣東等地落地一批高壓級聯(lián)儲能項目，覆蓋電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)及新能源配套等多種場景，其中多個項目在行業(yè)內(nèi)具有突破式意義。
5月，智光儲能為國家能源青海公司打造的青海大柴旦項目投產(chǎn)運行，其應用單機100MWh級聯(lián)高壓技術(shù)并結(jié)合多種復合儲能形式，推動我國構(gòu)網(wǎng)型復合儲能技術(shù)邁入“多能協(xié)同、全域覆蓋”新階段。
項目總裝機容量28.97MW/100MWh，集成構(gòu)網(wǎng)型級聯(lián)高壓、飛輪、超級電容、鈦酸鋰、鈉離子、半固態(tài)、全釩液流等7種前沿技術(shù)。
6月，智光儲能為內(nèi)蒙古創(chuàng)源金屬量身打造的世界首例構(gòu)網(wǎng)型級聯(lián)高壓儲能聯(lián)合燃煤機組黑啟動及同期試驗獲得圓滿成功，打破用戶側(cè)配置構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的裝機規(guī)模行業(yè)紀錄，標志著構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)應用實現(xiàn)重大突破。
10月，智光儲能作為核心設備系統(tǒng)供應商的靖江特殊鋼有限公司綠色低碳能源介質(zhì)供給項目成功并網(wǎng)，該項目是國內(nèi)首例鋼鐵行業(yè)多場景風光儲一體化微網(wǎng)示范項目，標志著鋼鐵產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型邁出里程碑式一步。
不僅如此，智光儲能的高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng)產(chǎn)品也展現(xiàn)出市場的高認可度，頻頻斬獲訂單。
9月，智光儲能中標廣東華電汕尾儲能項目級聯(lián)型高壓半固態(tài)磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)項目，該項目是全國首個采用級聯(lián)型高壓技術(shù)與半固態(tài)電池結(jié)合的調(diào)頻型獨立儲能電站。
10月，智光儲能成功中標了國電投海南州光儲一體化國家級實證基地多種形式混合儲能項目，標志著公司在復合儲能技術(shù)應用與系統(tǒng)集成領域取得重要進展。
項目涵蓋構(gòu)網(wǎng)型分布式調(diào)相機技術(shù)探索區(qū)儲能、半固態(tài)磷酸鐵鋰電池、鈉離子電池、磷酸鐵鋰電池、鈦酸鋰電池、飛輪儲能、超級電容器儲能及混合電容儲能等共計10套子系統(tǒng)。
12月，繼今年8月與創(chuàng)源科右簽訂1.86億元的系統(tǒng)訂單后，智光儲能再與該公司簽訂源網(wǎng)荷儲一體化項目第三期合作合同，項目一、二、三期構(gòu)網(wǎng)型級聯(lián)高壓儲能總?cè)萘坷塾嫵?GWh，持續(xù)刷新用戶側(cè)構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的裝機規(guī)模行業(yè)紀錄。
頻頻斬獲訂單的同時，智光儲能也加快了在供應鏈環(huán)節(jié)的布局。
4月，智光儲能與海辰儲能達成兩年期15GWh電芯采購戰(zhàn)略合作，進一步保障了供應鏈的穩(wěn)定性，為后續(xù)產(chǎn)品規(guī)模化交付提供保障。
5月，智光新型儲能產(chǎn)業(yè)園竣工投產(chǎn)，項目匯集了研發(fā)、生產(chǎn)、檢測和交付等全產(chǎn)業(yè)鏈中樞，年度產(chǎn)能突破10GWh。
除了智光儲能，高壓級聯(lián)儲能技術(shù)領域其他主要參與者也實現(xiàn)了在項目上的落地。
3月，南網(wǎng)科技的韶關(guān)湞江獨立儲能項目建設容量為66MW/111MWh，該項目采用公司自研的混合調(diào)頻EMS，可高效率靈活調(diào)用高壓級聯(lián)方案與低壓升壓方案的儲能系統(tǒng)參與調(diào)頻。該項目投產(chǎn)后可為電網(wǎng)提供功率支撐，參與電力輔助服務市場，促進新能源消納，提高區(qū)域電力系統(tǒng)運行的安全性、靈活性，緩解電網(wǎng)運行壓力。
7月，明陽龍源自主研發(fā)的35kV 50MW/100MWh 高壓級聯(lián)儲能系統(tǒng)一次性并網(wǎng)成功，這一突破性進展，充分彰顯了明陽龍源在儲能技術(shù)領域的創(chuàng)新研發(fā)實力和工程應用能力。
10月，許繼電氣所屬許繼電力電子公司與中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院聯(lián)合研制的煤礦應急電源儲能系統(tǒng)—10千伏12兆伏安/6.5兆瓦時高壓直掛儲能系統(tǒng)在安徽省某煤礦現(xiàn)場一次并網(wǎng)成功，并成功完成離網(wǎng)重載運行。
這是大功率高壓直掛儲能技術(shù)在安徽省煤礦應急電源領域的首次應用和工程項目示范。
11月，山東電工時代中標中電建200MW/800MWh獨立儲能系統(tǒng)采購項目，本項目采用構(gòu)網(wǎng)型高壓級聯(lián)方案。
12月，山東能源首套自主研發(fā)儲能系統(tǒng)在廣臨山能儲能電站正式商運，采用山東能源新風光公司自主研發(fā)的35kV高壓級聯(lián)技術(shù)，具備快速響應高效調(diào)節(jié)的電網(wǎng)支撐能力。
該方案是新風光電子在儲能領域多年研發(fā)的結(jié)晶，具有單臺大容量、單簇控制、無升壓變壓器、高效率、高質(zhì)量輸出波形、自動旁路等優(yōu)勢，實現(xiàn)了系統(tǒng)運行效率的顯著提升和安全性能的全面增強，能夠更好地滿足新型電力系統(tǒng)對高安全性和經(jīng)濟性的要求。
深耕電力電子行業(yè)30多年，新風光在高壓級聯(lián)技術(shù)應用方面擁有全球30000+臺套高壓級聯(lián)電力電子產(chǎn)品的工程應用業(yè)績、50+年的品牌及技術(shù)沉淀，是電化學儲能行業(yè)大功率大容量高壓級聯(lián)技術(shù)的領跑者。
在高壓級聯(lián)儲能賽道，新風光已具備了6kV、10kV和35kV全電壓系列的可交付能力，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的開發(fā)能力，且已有大量已落地的應用案例。
編后語：2025 年的高壓級聯(lián)儲能技術(shù)，正從技術(shù)驗證走向規(guī)?；涞?，從單點突破邁向生態(tài)協(xié)同。
筆者認為，在雙碳目標持續(xù)引領下，級聯(lián)型高壓儲能技術(shù)正憑借無變壓器并網(wǎng)，電池單簇控制運行，一級能量變換效率高，安全性和經(jīng)濟性較好等獨特優(yōu)勢，在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的征程中扮演越來越重要的角色，尤其是在大儲領域，一旦獲得市場廣泛認可，將實現(xiàn)更高的市場滲透率。
未來，隨著技術(shù)持續(xù)進步和應用場景拓展，這項技術(shù)將引領儲能行業(yè)進入高質(zhì)量發(fā)展新階段。
