從IT到能源，電力電子企業為何轉向儲能

　　微網目前仍作為實驗性技術，貿然接入電網反而會為電網造成壓力。

　　“世界上每賣出的3臺電腦中，就有1臺使用臺達集團的電源適配器。”日前，在臺達集團(以下簡稱“臺達”)舉行的2023臺達電力電子新技術研討會上，有關負責人介紹。如今，在信息技術領域已經取得如此成就的臺達正在向能源技術領域發力，儲能和微電網技術布局逐步成為公司戰略重點。何種機遇促成了臺達的轉型?轉型之路會遇到哪些困難?臺達又是如何理解儲能、微網和電網三者的關系?帶著這些問題，《中國能源報》記者日前專訪了臺達能源基礎設施暨工業解決方案事業群資深處長艾祖華博士。

　　從信息技術到能源技術

　　“信息技術產業進入高速成長期后，電腦電源需求極大提升。產業發展至今，像數據中心電源、通信電源供應都需要電力電子技術支持。”艾祖華表示，臺達在電源上的技術積累由來已久，先前就曾生產過線性電源、開關式電源。信息技術產業興起后，臺達將業務聚焦于該產業所需的各類電源及元器件，所以那時臺達更多是一家信息技術企業。

　　艾祖華表示，臺達較早布局了從信息技術向能源技術的轉型，基于自身在電源方面技術積累，開始生產風能和光伏逆變器，以及不間斷電源系統。“不間斷電源前接電網后接負載，和電網互動不多。但當業務擴展至光伏，我們產品和技術就不可避免地要和電網進行互動。”先前光伏發電并不需要過多控制，直接將電力輸送到電網即可，但隨著越來越多的新能源接入電力系統，對新能源發電的調控成為必然。“儲能作為重要的調控方式，電力電子技術所涉及的充放電設備要深度參與電網，而不再僅僅只是負載端的電源。這也意味著臺達要將目光從傳統的電力電子擴展至電力系統。”

　　艾祖華指出，電力系統逐漸呈現高占比可再生能源、高比例電力電子設備的“雙高”特征，隨之帶來了系統轉動慣量持續下降，調頻、調壓能力不足，因此新技術的投入十分重要。“構建新型雙高電力系統，儲能只是其中一環，數字化能源調控、配電、微電網都需要相關技術支持。我們可以看到，越來越多從事電力電子的公司都在加大研發投入，注重電力電子耦合電力系統的相關產品與技術研發。”臺達也不例外。“未來電力電子和電力系統的耦合關系愈來愈大，無論是應用于發電廠、輸配電網路、變電站或負載端，都要依托電力電子技術來實現和電網的互動。”

　　跨界轉型不可盲目樂觀

　　對企業來說，技術的跨界不可能一帆風順，儲能技術更是如此。“部分廠商的失敗案例值得警惕。”艾祖華表示，部分光伏企業向儲能的轉型失敗很值得分析。“目前，包括光伏面板和控制軟件在內的光伏發電技術已經非常成熟，所以部分光伏企業希望進一步布局儲能業務。但當他們真正步入儲能領域后就會出現許多問題，部分公司無力解決，最終只能放棄儲能并將企業有關部門解散、合并。”他指出，最重要的問題就是這些企業沒能掌握儲能的核心技術與系統解決方案。“即使電池系統，PCS與能源系統都采用國外頭部企業產品，但‘萬國造’的設備和技術卻難以完成系統整合測試與方案要求，以致于項目沒能逃過爛尾的命運。”艾祖華表示，這些爛尾工程最終無人接盤，又通不過測試，甚至有的企業還出現了各部門間相互“甩鍋”的現象。“如果掌握不了核心技術，就不可能將儲能涉及的一系列復雜技術和設備整合，沒有核心技術的企業很難在競爭激烈的儲能賽道中生存。”他進一步指出，雖然有些公司能夠進行一些簡單整合，但儲能測試十分嚴格，如果不能通過測試，項目依然不能投產。

　　“只有掌握最核心的技術，才能針對不同客戶需求、不同應用場景，以定制化形式建設儲能項目。但是，儲能要做到像光伏等新能源發電技術一樣的成熟度，可能還需要5年甚至10年。”艾祖華分析道，“儲能系統相比新能源發電要復雜得多，因為儲能系統不只是雙向并網與離網調控，儲能設備的電氣與消防安全、健康與壽命均勻性也十分重要。”

　　積累儲能技術布局微網

　　艾祖華透露了臺達更長遠的目標——成為電能調控和微電網領域的領導廠商。“我們把微電網放在優先位置，其中涉及到很多硬件和技術，而作為核心的就是儲能。”他分析，微電網涉及電力的“輸、發、配、用、儲”，其中儲能是最后一環，卻也是整個系統的中樞。

　　原因在于，儲能擔負著能源調控的任務。如果系統從外部電網斷開，那就只能由儲能PCS來組網。“如果主網PCS過載，從中斷開的微網系統必須對其儲能電量進行管理，一旦電量耗盡，整個微網系統就將癱瘓。所以要利用儲能系統中的控制器，掌握并調控微網中所有其他可再生能源和負載，使其聽從儲能調控命令。”他分析，未來新型電力系統穩定器要從新能源逆變器和儲能逆變器切入，輔助電力系統穩定的調控。而PCS作為儲能的核心，未來可能會和新能源逆變器相結合。

　　艾祖華也指出，微網要將多種新能源整合，其中涉及多種技術，需要多方參與。“美國在先前集合專家學者設立了Unifi聯盟，討論所有并網電力電子設備的互通互聯及互操作性，并制定相關規范。目前我國也正在討論微電網行業標準，不同廠商標準與控制方式不同，導致大量電力電子并網時在電力系統上產生了干擾或追逐，因此需要規范不同廠商產品間的控制和協調策略，使其并具有更高的安全性、彈性、效率和更低的成本。

　　而微電網又將在哪些場景首先應用呢?艾祖華認為，微網目前仍作為實驗性技術，貿然接入電網反而會為電網造成壓力。“所以大部分國家和地區都先將微電網試用于島嶼等相對偏遠或獨立的區域，利用這些試驗區積累經驗，待到微網技術相對成熟，再將其運用到較為核心的區域。”他指出，偏遠地區能源供應本就緊張，電網覆蓋不到的部分島嶼甚至還在用燃油發電機供電，而微電網應用新能源和儲能技術供電與負載能源管理不僅可穩定供電，也減少了碳排放，并節省遠距離電網建設龐大費用與燃油運輸費用。未來隨著微電網的普及，不同微電網之間的控制技術與電力交易也會不斷發展，是電力電子與能源行業努力的重點方向。