大家好,我是电源漫谈。
随着新能源汽车的大力发展,对电网的容量,尤其是峰值容量带来了非常大的挑战,因此储能系统需要对电网进行电量平衡,在用电低谷时,通过储能变流器将电网电能存储在电池中,而用电高峰时,需要将电池能量通过储能变流器放电到电网中。
本文我们简要分析整理储能系统的市场方面的一些信息。
图1 储能电池系统的基本结构
储能电池结构由四部分组成,电池组,储能变流器PCS,能量管理系统EMS,电池管理系统BMS。当然,这个系统也包含消防和温控系统。
通过上图可知,电池组的直流电通过上述系统中的储能变流器PCS将能量放电回电网变成交流,而同时在电池充电时,电网能量通过PCS将交流电转换为直流电储存在电池中,它首先是一个双向AC/DC,DC/AC变换器。
接下来我们看一下储能系统各个部分成本占比如何?
图2 储能系统各部分成本分布
从上述数据来看,成本分布图中,PCS占整个储能系统的比例为11%。
图3 储能系统成本分布图2
从上述另一数据来看,成本分布图中,PCS占同样整个储能系统的比例为11%。
图4 PCS系统成本分布图
进一步,我们通过PCS部分的成本分布图来看,其中93%为材料成本,材料成本中,半导体元器件占比11%,电感,电容,结构件,光伏件等占比较大。
图5 2021年中国市场PCS竞争格局
可以看到占比较大的是科华和上能电气,二者占据中国市场一半以上的比例。
图6 2020年PCS海外出口厂家对比
图7 全球IGBT模块竞争格局
在储能变流器中,功率器件IGBT使用较多,其中全球前三由英飞凌,三菱,富士组成占比超过50%。
图8 储能变流器的产业链组成
这部分很清楚,我们就不多说了。
图9 储能变流器的几种形式的产品
其中主要分为组串式和集中试两大类,中型组串式和集中式输出交流为中高压,需要接入变压器。集中式储能PCS主要用于大型电站,而组串式PCS主要应用于住宅或者楼宇等。
以上对这个市场简要数据做了一些分析,文中图表数据来源于网络。