“这个问题再深挖就是相对论了!”
2月27日,在全球光伏储能龙头阳光电源总部,搜狐董事局主席兼CEO、物理学博士张朝阳对阳光电源智造工厂进行了探访,并通过直播的形式,给观众上了一场通俗而又有深度的物理课。
这是《张朝阳的物理课》首次走进光伏储能领域。课堂上,张朝阳一边在黑板上写着复杂的物理学公式,一边又用生动的比喻进行解释,不仅对电力系统的核心技术进行了解码,还对阳光电源的储能产品进行了剖析。面对同学们颇有深度的提问,张朝阳笑着作出了上述回答。
点赞“独门”技术,技术就是生产力
储能系统涉及三大板块学科,电化学是基础、电力电子是桥梁、电网支撑是决胜点。张朝阳把这堂物理课的重点也放在了电网支撑技术上。
在课堂上,张朝阳用一个个的物理学公式,推导了传统电力系统下同步机的工作原理,讲解了随着新能源装机量的提升,电网技术为什么必须从Grid Following(跟网)迭代到Grid Forming(构网)的问题。
过去,新能源接入比例不高,火电提供同步发电机功能,保障电网的电压及频率稳定。传统同步发电机基于电磁感应原理,通过转子磁场同步旋转,在定子绕组中感应电动势。但新能源设备不具备传统同步机特性,仅以电流源形式接入,无法主动支撑电网,随着新能源大量接入,构网迫在眉睫。
“若将电网比作大海,风光等能源则是汇入大海的河流,构网技术就是当大海的面积越来越小时,用一套技术控制河流,共同维持海平面高度的相对稳定,犹如人造‘定海神针’。”阳光电源副董事长顾亦磊打了一个形象的比喻。
构网型储能本质是电压源系统,通过模拟同步发电机特性(VSG技术)来提供惯量响应和频率支撑,为电网电压和频率的调节提供支持,最终应对新能源渗透提升,维持电网稳定。但构网要考虑发电侧、输电侧、用电侧不同场景下的各项技术性能,涉及众多软/硬件控制策略,拥有构网能力的企业屈指可数。
说到构网技术,离不开另一核心技术——黑启动。黑启动是指在电力系统因故障或其他原因停运后,不依赖外部电源,通过系统中具有自启动能力的发电机组启动,逐步带动其他无自启动能力的发电机组,最终实现整个电力系统的恢复。
这一过程对于保障极端条件下城市电网的安全运行至关重要,被形象地称为点亮城市的“最后一根火柴”。据介绍,阳光电源向沙特交付的7.8GWh储能电站,是全球最大的储能项目,也是GW级黑启动技术的典型应用。它需要实现上千台设备同步零起升压、自建电网。
“技术就是生产力!”张朝阳对阳光电源的“独门”技术频频点赞。
解构极致产品,简单、可靠、安全
除了聊技术,聊到产品,张朝阳也对阳光电源连连称赞。
最吸引张朝阳的还是阳光电源的AC存储(交直流一体)产品。2023年10月,阳光电源发布的PowerTitan2.0,是全球首款10 MWh交直流一体储能系统行业,为大型地面电站开启AC存储时代。
作为储能系统的革命性创新,AC存储将电池柜和PCS融为一体,放在一个箱体中,场站布局更加简洁,节省了大量空间,节省占地最高达30%;同时预安装预调试,实现“到站即并网”。
此外,AC存储首次实现“一簇一PCS”结构设计,放电量提升8%,故障损失减少92%,同时减少簇间环流,守护极致安全。通过“直流不出柜”,将故障点减到最少,真正做到让安装回归工厂,把安全留在现场,越简单、越可靠。
“这样的设计非常安全。电池的簇级管理解决了电池不一致性的短板效应、减少了转化层级,同时提高了能量转换效率。”张朝阳从物理学的角度解释道。
安全,是张朝阳对储能产品的另一关注点:“经常看到起火新闻,安全太重要了。”阳光电源为了产品的安全“煞费心机”,不仅通过各种技术手段消弭火灾风险,还让安全成为了公司的核心竞争力之一。
阳光电源高级副总裁吴家貌表示,此前阳光电源斥资3千万进行了储能行业首个大规模燃烧无蔓延测试,严格模拟真实场站布局,用1385度融化钢铁的高温“烤”验储能柜,一天一夜燃烧后,相邻储能柜的电芯温度只有40度并且保存完好,验证了阳光电源储能产品出色的耐火隔热能力,引领行业安全标准。
“而且你们测试时把消防系统全部关闭了,裸奔接受考验,确实是艺高人胆大!”张朝阳惊叹。
阳光电源作为全球光储龙头企业,在推动中国成为世界第二大经济体的过程中发挥了重要作用。“坚持在一个领域深耕,阳光电源确实是一个非常高品质的、追求极致的幕后巨人,储能行业的巨头。”张朝阳感慨道。
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