引言
在碳中和大背景下，構建以新能源為主導的新型電力系統(tǒng)已成為全球共識，而儲能作為其核心環(huán)節(jié)，成為了推動能源結構轉型的關鍵。不同路線的儲能技術影響著儲能電站的安全、效率、經(jīng)濟等多個維度，也逐漸成為了行業(yè)關注的焦點之一。
本文將著重分析目前儲能領域的兩種主流技術路徑——集中式與組串式儲能，從多維度對比兩種解決方案：
系統(tǒng)結構
集中式儲能通常單臺設備容量大、體積大，采用集裝箱式裝配方式。其系統(tǒng)結構為Pack電池串聯(lián)組成電池簇，多個電池簇在直流側并聯(lián)，匯入一個儲能變流器轉換成交流電，再經(jīng)由變壓器升壓后接入電網(wǎng)。
組串式儲能一般采用模塊化設計，設備選用智能組串式儲能一體柜，單柜設備體積小，由多個儲能一體柜組成一個儲能子系統(tǒng)，多個子系統(tǒng)組成組串式儲能系統(tǒng)。其系統(tǒng)結構為Pack電池間串聯(lián)組成電池簇，單個電池簇(即一臺儲能一體柜內(nèi)電池)接一臺儲能變流器(集成于儲能一體柜內(nèi))轉換成交流電，多臺儲能一體柜并聯(lián)經(jīng)交流匯流后，接入變壓器升壓接入電網(wǎng)。
效率
集中式儲能系統(tǒng)直流側多簇并聯(lián)，長期運行會出現(xiàn)簇間內(nèi)阻差異愈發(fā)明顯的情況，導致簇間環(huán)流，引起發(fā)熱、電池老化加速，此時木桶效應顯現(xiàn);簇間不一致性導致系統(tǒng)整體性能受性能最低簇的制約，單簇容量衰減影響整柜性能，而且隨著時間推移，后期愈發(fā)明顯，造成系統(tǒng)循環(huán)壽命降低，全生命周期充放電量及收益大受影響。
組串式儲能系統(tǒng)直流側無并聯(lián)，PCS一簇一管理，沒有環(huán)流導致的電芯一致性失配等問題;此外，系統(tǒng)無簇間“木桶效應”，單簇容量衰減只影響某一簇性能，對系統(tǒng)充放電影響較小，系統(tǒng)循環(huán)壽命更高，全生命周期充放電量更高，收益率更高。
安全
集中式儲能系統(tǒng)單體容量較大，一般為3MWh~5MWh，由8~12簇電池串并聯(lián)構成。一旦單簇出現(xiàn)熱失控，極易擴散至整柜，且多個電池簇共用一套消防系統(tǒng)的設計也存在一定的安全隱患，一旦發(fā)生事故，可能會引發(fā)大面積火災。
組串式儲能系統(tǒng)采用單簇熱管理，確保各Pack間溫度均勻性更好，不僅可以延長電池的使用壽命，還能提高系統(tǒng)的安全性;消防配置以單簇為最小控制和隔離單元，發(fā)生事故時迅速隔離故障區(qū)域，并不會影響到其他儲能一體柜，最大限度地降低了事故影響范圍，保障了人員安全和系統(tǒng)安全。
靈活
集中式儲能系統(tǒng)具有單臺設備容量大、體積大、運輸難度高，對安裝場地要求高等特點，因此適用場景有限;由于多簇管理的設計，新舊電池難以混用，擴容或補電時必須以艙為單位，靈活性較差。
組串式儲能系統(tǒng)電池柜采用模塊化設計，最小功率50kW起，可任意搭配組成各種功率和容量的系統(tǒng);單柜體積小，方便運輸、安裝，適用于工商業(yè)用戶側、共享儲能、新能源配儲、光儲柴微網(wǎng)等多種應用場景;系統(tǒng)支持新舊電池混用，可以根據(jù)實際需求靈活擴容或者補電，大大提高了系統(tǒng)的靈活性和可維護性。
穩(wěn)定
集中式儲能系統(tǒng)一個集裝箱由一套熱管理系統(tǒng)維護，均溫性較差，會對系統(tǒng)穩(wěn)定性造成一定影響;此外，當單個pack或單簇出現(xiàn)問題，整柜都要停機檢查，運維的時間及人力成本大，同時也會大大影響放電收益。
組串式儲能系統(tǒng)采用一簇一管理的高效熱管理系統(tǒng)，均溫性好，電池壽命長，系統(tǒng)運行較為穩(wěn)定;發(fā)生單點故障時，只會影響故障柜體的工作，其他無故障的柜體可正常運行，對整個系統(tǒng)運行影響小。
運維
集中式儲能系統(tǒng)電池艙本體大，電流艙現(xiàn)場調(diào)試復雜，調(diào)試周期較長;集裝箱內(nèi)部空間擁擠，缺乏運維通道，維護較為困難;當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，一般需要廠家趕到現(xiàn)場維護，系統(tǒng)停機時間長，運維成本較大。
組串式儲能系統(tǒng)一簇一管理，單簇整體運維; 系統(tǒng)故障時可精準定位到單簇，對其他柜體運行無影響;系統(tǒng)內(nèi)裝置如PCS一旦出現(xiàn)故障，運維人員可及時更換備用機，提升運維效率，節(jié)省運維成本。
通過上述多維度對比，相信大家對集中式及組串式兩種技術路徑有了更加全面的了解。在實際應用中，需要根據(jù)項目規(guī)模、場地條件、投資成本等因素綜合考慮，選擇合適的技術路徑。
（來源：昱能科技）
