6月17日-18日，国网辽宁省电力有限公司组织大连恒流储能电站、华能大连电厂及大连供电公司成功开展了全球首次新型储能黑启动城市电网大容量火电机组试验，首次验证了新型储能经主网架启动大容量火电机组的可行性。 6月17日11时，国网辽宁电力调度人员分别向大连恒流储能电站、华能大连电厂、大连供电公司发出调度指令，逐一调整为黑启动试验所需的运行方式。当日14时整，试验正式开始。三方近170名试验人员严格按照试验方案执行操作流程，全程监测相关设备，详细记录试验数据。6月18日0时50分，在华能大连电厂火电机组近9000千瓦的厂用负荷被成功带动后，该机组实现点火并网，试验成功。 图：储能电站 （图源：互联网） 储能系统的“黑启动”是指在电力系统发生大规模停电或故障后，利用储能系统作为备用电源，重新启动电网的过程。在这种情况下，电网处于完全停电的状态，即所谓的“黑”状态，而储能系统则提供了必要的电能来逐步恢复电网的正常运行。 首先，黑启动可以根据触发原因分为主动黑启动和被动黑启动两大类： 1.被动黑启动（Reactive Black Start）， 被动黑启动通常是由不可预见的事件引起的，电网运营商需要对突发事件做出反应，以恢复电力供应。 自然灾害：地震、洪水、飓风、暴风雪等自然灾害可能导致电网设施损坏，需要进行黑启动。 大规模停电：由于电网过载、设备故障或其他系统性问题导致的大规模或全面停电。 网络攻击：网络攻击或恶意软件攻击电网控制系统，导致电网无法正常运行。 设备故障：关键电力设备如发电机、变压器、继电保护系统的意外故障。 燃料供应中断：发电厂的燃料供应中断，影响发电能力。 2.主动黑启动（Proactive Black Start）， 主动黑启动是预先计划的，通常用于系统维护、升级或测试电网的应急响应能力。 系统维护：在电网进行大规模维护或升级时，可能需要有计划地进行黑启动，以确保在重新启动时系统的稳定性和安全性。 试验和演习：为了测试电网的韧性和应急响应能力，电网运营商可能会进行有计划的黑启动演习。 经济或政策因素：在某些情况下，为了优化电力资源分配或响应政策要求，电网运营商可能会主动选择进行黑启动。 其次，黑启动的过程通常包括以下几个步骤： 1. 储能系统放电：储能系统（如电池储能系统）开始放电，提供初始的电能。 2. 启动关键设备：使用储能系统提供的电能，首先启动关键的电力设备，如发电机、变压器等。 3. 逐步增加负荷：随着电力设备的启动，逐步增加电网的负荷，恢复对用户的供电。 4. 系统稳定：在电力系统逐步恢复供电能力的同时，确保系统的稳定性和可靠性。 5. 完全恢复：最终实现电力系统的完全恢复，所有用户都能重新获得稳定的电力供应。 图：电化学储能电站自启动示意图 （图源：互联网） 储能系统在黑启动中的作用非常重要，因为它们可以迅速响应，提供必要的电能，而不需要依赖于传统的发电机组。这不仅可以加快电网恢复的速度，还可以提高电网的韧性和可靠性。 黑启动能力是电力系统设计和规划中的一个重要考虑因素，特别是在面对自然灾害、大规模停电或其他紧急情况时。具备黑启动能力的储能系统可以作为电力系统的一个关键备份，确保在紧急情况下能够迅速恢复电力供应。     SMM新能源行业研究部 王聪 021-51666838 张玲颖 021-51666775 于小丹 021-20707870 马睿 021-51595780 杨玥 021-51666856 徐颖 021-51666707 冯棣生 021-51666714 柳育君 021-20707895 吕彦霖 021-20707875 孙贤珏 021-51666757 袁野 021-51595792 林辰思 021-51666836 周致丞021-51666711 张浩瀚021-51666752

10月31日讯：   储能的进阶之路 —— 储能系统   储能系统 储能系统主要分为集中式、集散式、分布式、智能组串式和高压级联。分类方式是由电池簇、 PCS 、 BMS 、 EMS 等关键部分通过不同集成方式区分   集中式   作为行业中第一代主流集成路线，集中式储能系统直流侧为普通电池仓，交流侧包含功率变压集装箱，其主要由 PCS 和变压器组成。两个集装箱通过直流电缆相连。由于低成本和低技术门槛的优势，迅速占领储能市场，主要面向源网侧的大型储能电站。然而集中式储能系统，因直流侧电池存在一定电性能差异，个别电池的充放不完全，带来严重的环流问题（各电池簇电压被强制平衡，当内阻较小的电池簇电量充满或放光后，其他电池簇必须停止充放，造成电池簇间充不满、放不尽，造成电池容量损失和温度升高，加速电池衰减，降低电池系统可用容量）。从运维角度来看，预制电池仓单体占地面积大，灵活性差，不支持新旧电池混用，补电困难，后期运维管理难度增加   图 1 ：集中式储能系统示意图   集散式 为解决这个问题，第二代集成路线集散式采用优化器（ DC/DC ）搭配电池簇再接入直流母线，再通过 PCS 接入电网。虽然解决直流侧的环流问题，但是设备成本增加，同时储能系统循环效率下降，并网调试时间增加   图 2 ：集散式储能系统示意图   分布式 在前两代集成路线基础上，决定改变直流侧构成，采用电池簇 +PCS+BMS+ 温控消防系统来做成一体化的小机柜，每个小机柜由独立的 BMS 和 PCS 控制，储放深度可以做到 100% 。高度集成的小机柜的方式既灵活，又能快速扩容，同时系统效率高于前两代集成路线   图 3 ：分布式储能系统示意图   智能组串式 新一代集成路线之一，基于分布式储能系统架构，每簇单联 PCS ，再采用能量优化器，对插箱进行能量管理，优化系统容量；电池簇搭配智能控制器，消除簇级之间并联失配。   图 4 ：插箱级优化示意图   图 5 ：电池簇级优化示意图   高压级联式 新一代集成路线之一，高压级联的储能方案通过电力电子设计，实现无需经过变压器即可达到 6-35kv 并网电压。优势在于无电芯并联，易于更换；系统效率高，电芯容量利用充分。 技术方面，一方面， 高压级联方案每一相都是 35kv ，电磁环境恶劣，对 BMS 控制提出更高要求。另一方面，高压级联方案为交流侧并联，选择多个 H 桥连接， ABC 三相交流电，每一相都有多个 H 桥串联， 可靠性降低，为了提升可靠性，必须进行冗余设计，如果某个 H 桥故障，可以切换到旁路电路。因此，高压级联技术对系统布局和组装的要求较高，在业主端的认证周期较长。运营方面， 35kv 储能系统中直流侧和交流侧放在同一位置，运行维护的难度加大，需要专业运维人员 图 6 ：高压级联示意图 》点击查看SMM新能源产业链数据库 SMM新能源研究团队 王聪 021-51666838 马睿 021-51595780 杨玥 021-51666856 袁野 021-51595792 冯棣生 021-51666714 徐颖 021-51666707 吕彦霖 021-20707875 柳育君 021-20707895

10月31日讯： 储能的进阶之路 —— 储能仓   综述 储能仓提升容量的两个途径：1）提升电芯容量和性能；2）在其他结构件PCS、EMS和消防系统等采取压缩体积的方式，加大电池在仓内占比。从远期来看，电芯在现有尺寸下，容量几乎达到一个峰值，想要继续提升容量密度，可能需要在正负极材料上花费较多功夫，或是选择研发新的电池技术如锂聚合电池。在这种情况下，下一代迭代方向应该会在仓内结构的设计调整上，在保证安全的同时提高电池仓的容量   随着新能源行业的不断发展，行业对电力储能仓提出更高的性能要求，即更高的容量，更小的体积和更完善的安全防范措施。但是实现这一目标不仅仅是提升电芯就可以做到的，储能系统作为一个复杂的集成产品，其主要由直流侧和交流侧构成。目前直流侧普遍由电池簇，液冷系统、 BMS 系统和消防系统组成；交流侧主要包含 PCS 、变压器和 EMS 。储能仓的进阶离不开这些主要组件的升级   电芯 作为储能最基础和最重的组件，其容量和性能很大程度上决定了电池仓的容量和性能。以市场中较为常见的是 280Ah 电芯为例，如仓内有 10 个簇，每簇的电芯个数为 416 个，单仓的容量可达 3.72MWh 。目前各家电芯厂已从 280Ah 完成产品迭代，逐步从 280Ah, 过渡到 305Ah ，再更新到最近的 314Ah ，甚至有厂家电芯容量可做到 320Ah 。如果在其他条件不变的情况下， 314Ah 电芯可以将单仓容量做 4.2MWh ，容量提升约 13% 左右。值得关注的是每家电芯在升级容量的同时，基本都做到与 280Ah 尺寸一致。   图 1 ：电芯示意图   插箱 插箱可以理解成一个小的集成产品，是电芯组装到 Module ， Module 再集成为插箱。插箱作为储能仓的最小更换单元，其主要有风冷和液冷两种。风冷插箱基本限于 280Ah 电芯，如采用更高容量电芯，因电芯容量增大，热失控风险增高，需搭配液冷系统快速散热。对于液冷插箱来说，一般在箱体底部设置液冷板，旁边设置液冷管连接器。从目前市面产品来看，因各家电芯尺寸基本无变化，故插箱尺寸现阶段也逐渐固定，但插箱的尺寸向着“长”插箱发展，未来会在此基础上持续优化产品，在保证容量和性能的同时，逐步减小其体积。如更换新式液冷板，取消插箱上的 MSD ，增加内部 BMU 的温度采样点。同时在插箱安装 Pack 级消防灭火的喷头，提升安全等级。另一方面，插箱的 IP 等级也逐渐提高，头部厂家已经达到 IP67 的水平，可以更好的保护电芯，充分发挥性能   图 2 ：插箱示意图   电池簇 电池簇相当于插箱的进一步集成，电池簇整体改进不大，一般是 8 个插箱家和 1 个直流高压控制箱组成。可在结构设计上改进，进一步减小整体体积   图 3 ：电池簇示意图   PCS 目前主流的 PCS 仍以集中式为主，目前，主流 PCS 厂家普遍采用 1725kW 、 1500kW 等额定容量的 PCS ，配合 3000~3600kVA 左右的变压器组成功率单元。为匹配 5MWh+ 电池舱的应用，未来 PCS 厂家预计将使用单机 2500kW 额定功率的 PCS ，配合 5000kVA 左右的变压器使用，从而提升整站的功率密度。当然集成厂商也会根据各家集成产品情况，搭配不同规格的 PCS 。 电池仓（直流侧） 电池仓一般由 8-12 个电池簇并联组装，同 BMS ，温度控制系统，自动消防系统构成完整的电池仓。目前各家电池仓的规格都基本固定在 20 尺左右的集装箱。值得关注的是，电池仓在结构设计上个家都采取优化，尽可能减小消防系统和其他组件的体积，尽可能提升直流侧电池簇占比，目前市场常见的是 10 个簇并联组成电池仓，部分头部厂家已实现 12 簇并联，将电池仓的容量从原来的 3.72MWh 直接提升到 5MWh   图 4 ：电池仓示意图   市场趋势 ：目前各家电芯厂都推出自己的电池仓产品，目前海外市场开始倾向于采买电池仓，同时受限美国 IRA 法案，整套储能系统难出口，故电池仓需求打开，电芯厂未来以该形式出货占比或会增加 》点击查看SMM新能源产业链数据库 SMM新能源研究团队 王聪 021-51666838 马睿 021-51595780 杨玥 021-51666856 袁野 021-51595792 冯棣生 021-51666714 徐颖 021-51666707 吕彦霖 021-20707875 柳育君 021-20707895

昆仑万维(300418.SZ)公告，公司全资子公司宁波点金股权投资有限公司(“宁波点金”)及霍尔果斯昆诺天勤创业投资有限公司(“昆诺天勤”)分别以自有资金2.2亿元人民币和8000万元作为出资，对北京绿钒新能源科技有限公司增资(“绿钒新能源”)，获得绿钒新能源60%的股权，将纳入公司并表范围。 据悉，公司自成立以来，主营业务现金流维持充沛，公司投资业务为公司带来丰厚的投资回报，显著增厚了公司业绩。绿钒新能源团队核心成员若干人均为毕业于清华大学等知名学府的博士，拥有开创性的顶尖储能电堆系统技术。此次控股投资绿钒新能源，与新能源储能领域高精尖技术团队合作，正是公司开展新能源投资业务第一步，为公司在出海能源领域的持续投资打造了范本。