从IT到能源，电力电子企业为何转向储能

微网目前仍作为实验性技术，贸然接入电网反而会为电网造成压力。

“世界上每卖出的3台电脑中，就有1台使用台达集团的电源适配器。”日前，在台达集团（以下简称“台达”）举行的2023台达电力电子新技术研讨会上，有关负责人介绍。如今，在信息技术领域已经取得如此成就的台达正在向能源技术领域发力，储能和微电网技术布局逐步成为公司战略重点。何种机遇促成了台达的转型？转型之路会遇到哪些困难？台达又是如何理解储能、微网和电网三者的关系？带着这些问题，记者日前专访了台达能源基础设施暨工业解决方案事业群资深处长艾祖华博士。

从信息技术到能源技术

【资料图】

“信息技术产业进入高速成长期后，电脑电源需求极大提升。产业发展至今，像数据中心电源、通信电源供应都需要电力电子技术支持。”艾祖华表示，台达在电源上的技术积累由来已久，先前就曾生产过线性电源、开关式电源。信息技术产业兴起后，台达将业务聚焦于该产业所需的各类电源及元器件，所以那时台达更多是一家信息技术企业。

艾祖华表示，台达较早布局了从信息技术向能源技术的转型，基于自身在电源方面技术积累，开始生产风能和光伏逆变器，以及不间断电源系统。“不间断电源前接电网后接负载，和电网互动不多。但当业务扩展至光伏，我们产品和技术就不可避免地要和电网进行互动。”先前光伏发电并不需要过多控制，直接将电力输送到电网即可，但随着越来越多的新能源接入电力系统，对新能源发电的调控成为必然。“储能作为重要的调控方式，电力电子技术所涉及的充放电设备要深度参与电网，而不再仅仅只是负载端的电源。这也意味着台达要将目光从传统的电力电子扩展至电力系统。”

艾祖华指出，电力系统逐渐呈现高占比可再生能源、高比例电力电子设备的“双高”特征，随之带来了系统转动惯量持续下降，调频、调压能力不足，因此新技术的投入十分重要。“构建新型双高电力系统，储能只是其中一环，数字化能源调控、配电、微电网都需要相关技术支持。我们可以看到，越来越多从事电力电子的公司都在加大研发投入，注重电力电子耦合电力系统的相关产品与技术研发。”台达也不例外。“未来电力电子和电力系统的耦合关系愈来愈大，无论是应用于发电厂、输配电网路、变电站或负载端，都要依托电力电子技术来实现和电网的互动。”

跨界转型不可盲目乐观

对企业来说，技术的跨界不可能一帆风顺，储能技术更是如此。“部分厂商的失败案例值得警惕。”艾祖华表示，部分光伏企业向储能的转型失败很值得分析。“目前，包括光伏面板和控制软件在内的光伏发电技术已经非常成熟，所以部分光伏企业希望进一步布局储能业务。但当他们真正步入储能领域后就会出现许多问题，部分公司无力解决，最终只能放弃储能并将企业有关部门解散、合并。”他指出，最重要的问题就是这些企业没能掌握储能的核心技术与系统解决方案。“即使电池系统，PCS与能源系统都采用国外头部企业产品，但‘万国造’的设备和技术却难以完成系统整合测试与方案要求，以致于项目没能逃过烂尾的命运。”艾祖华表示，这些烂尾工程最终无人接盘，又通不过测试，甚至有的企业还出现了各部门间相互“甩锅”的现象。“如果掌握不了核心技术，就不可能将储能涉及的一系列复杂技术和设备整合，没有核心技术的企业很难在竞争激烈的储能赛道中生存。”他进一步指出，虽然有些公司能够进行一些简单整合，但储能测试十分严格，如果不能通过测试，项目依然不能投产。

“只有掌握最核心的技术，才能针对不同客户需求、不同应用场景，以定制化形式建设储能项目。但是，储能要做到像光伏等新能源发电技术一样的成熟度，可能还需要5年甚至10年。”艾祖华分析道，“储能系统相比新能源发电要复杂得多，因为储能系统不只是双向并网与离网调控，储能设备的电气与消防安全、健康与寿命均匀性也十分重要。”

积累储能技术布局微网

艾祖华透露了台达更长远的目标——成为电能调控和微电网领域的领导厂商。“我们把微电网放在优先位置，其中涉及到很多硬件和技术，而作为核心的就是储能。”他分析，微电网涉及电力的“输、发、配、用、储”，其中储能是最后一环，却也是整个系统的中枢。

原因在于，储能担负着能源调控的任务。如果系统从外部电网断开，那就只能由储能PCS来组网。“如果主网PCS过载，从中断开的微网系统必须对其储能电量进行管理，一旦电量耗尽，整个微网系统就将瘫痪。所以要利用储能系统中的控制器，掌握并调控微网中所有其他可再生能源和负载，使其听从储能调控命令。”他分析，未来新型电力系统稳定器要从新能源逆变器和储能逆变器切入，辅助电力系统稳定的调控。而PCS作为储能的核心，未来可能会和新能源逆变器相结合。

艾祖华也指出，微网要将多种新能源整合，其中涉及多种技术，需要多方参与。“美国在先前集合专家学者设立了Unifi联盟，讨论所有并网电力电子设备的互通互联及互操作性，并制定相关规范。目前我国也正在讨论微电网行业标准，不同厂商标准与控制方式不同，导致大量电力电子并网时在电力系统上产生了干扰或追逐，因此需要规范不同厂商产品间的控制和协调策略，使其并具有更高的安全性、弹性、效率和更低的成本。

而微电网又将在哪些场景首先应用呢？艾祖华认为，微网目前仍作为实验性技术，贸然接入电网反而会为电网造成压力。“所以大部分国家和地区都先将微电网试用于岛屿等相对偏远或独立的区域，利用这些试验区积累经验，待到微网技术相对成熟，再将其运用到较为核心的区域。”他指出，偏远地区能源供应本就紧张，电网覆盖不到的部分岛屿甚至还在用燃油发电机供电，而微电网应用新能源和储能技术供电与负载能源管理不仅可稳定供电，也减少了碳排放，并节省远距离电网建设庞大费用与燃油运输费用。未来随着微电网的普及，不同微电网之间的控制技术与电力交易也会不断发展，是电力电子与能源行业努力的重点方向。

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