昱能微讲堂 解码集中式与组串式储能技术路线区别

引言

在碳中和大背景下，构建以新能源为主导的新型电力系统已成为全球共识，而储能作为其核心环节，成为了推动能源结构转型的关键。不同路线的储能技术影响着储能电站的安全、效率、经济等多个维度，也逐渐成为了行业关注的焦点之一。

本文将着重分析目前储能领域的两种主流技术路径——集中式与组串式储能，从多维度对比两种解决方案：

系统结构

集中式储能通常单台设备容量大、体积大，采用集装箱式装配方式。其系统结构为Pack电池串联组成电池簇，多个电池簇在直流侧并联，汇入一个储能变流器转换成交流电，再经由变压器升压后接入电网。

组串式储能一般采用模块化设计，设备选用智能组串式储能一体柜，单柜设备体积小，由多个储能一体柜组成一个储能子系统，多个子系统组成组串式储能系统。其系统结构为Pack电池间串联组成电池簇，单个电池簇(即一台储能一体柜内电池)接一台储能变流器(集成于储能一体柜内)转换成交流电，多台储能一体柜并联经交流汇流后，接入变压器升压接入电网。

效率

集中式储能系统直流侧多簇并联，长期运行会出现簇间内阻差异愈发明显的情况，导致簇间环流，引起发热、电池老化加速，此时木桶效应显现;簇间不一致性导致系统整体性能受性能最低簇的制约，单簇容量衰减影响整柜性能，而且随着时间推移，后期愈发明显，造成系统循环寿命降低，全生命周期充放电量及收益大受影响。

组串式储能系统直流侧无并联，PCS一簇一管理，没有环流导致的电芯一致性失配等问题;此外，系统无簇间“木桶效应”，单簇容量衰减只影响某一簇性能，对系统充放电影响较小，系统循环寿命更高，全生命周期充放电量更高，收益率更高。

安全

集中式储能系统单体容量较大，一般为3MWh~5MWh，由8~12簇电池串并联构成。一旦单簇出现热失控，极易扩散至整柜，且多个电池簇共用一套消防系统的设计也存在一定的安全隐患，一旦发生事故，可能会引发大面积火灾。

组串式储能系统采用单簇热管理，确保各Pack间温度均匀性更好，不仅可以延长电池的使用寿命，还能提高系统的安全性;消防配置以单簇为最小控制和隔离单元，发生事故时迅速隔离故障区域，并不会影响到其他储能一体柜，最大限度地降低了事故影响范围，保障了人员安全和系统安全。

灵活

集中式储能系统具有单台设备容量大、体积大、运输难度高，对安装场地要求高等特点，因此适用场景有限;由于多簇管理的设计，新旧电池难以混用，扩容或补电时必须以舱为单位，灵活性较差。

组串式储能系统电池柜采用模块化设计，最小功率50kW起，可任意搭配组成各种功率和容量的系统;单柜体积小，方便运输、安装，适用于工商业用户侧、共享储能、新能源配储、光储柴微网等多种应用场景;系统支持新旧电池混用，可以根据实际需求灵活扩容或者补电，大大提高了系统的灵活性和可维护性。

稳定

集中式储能系统一个集装箱由一套热管理系统维护，均温性较差，会对系统稳定性造成一定影响;此外，当单个pack或单簇出现问题，整柜都要停机检查，运维的时间及人力成本大，同时也会大大影响放电收益。

组串式储能系统采用一簇一管理的高效热管理系统，均温性好，电池寿命长，系统运行较为稳定;发生单点故障时，只会影响故障柜体的工作，其他无故障的柜体可正常运行，对整个系统运行影响小。

运维

集中式储能系统电池舱本体大，电流舱现场调试复杂，调试周期较长;集装箱内部空间拥挤，缺乏运维通道，维护较为困难;当系统出现故障时，一般需要厂家赶到现场维护，系统停机时间长，运维成本较大。

组串式储能系统一簇一管理，单簇整体运维; 系统故障时可精准定位到单簇，对其他柜体运行无影响;系统内装置如PCS一旦出现故障，运维人员可及时更换备用机，提升运维效率，节省运维成本。

通过上述多维度对比，相信大家对集中式及组串式两种技术路径有了更加全面的了解。在实际应用中，需要根据项目规模、场地条件、投资成本等因素综合考虑，选择合适的技术路径。