Wood Mackenzie近期发布的报告显示,2024-2034年间,全球新增发电装机容量将主要由可再生能源驱动,新能源正加速向主力电源迈进。
而大量“电流源”属性的电源接入电网,也给电网的平衡、稳定、安全运行带来了巨大的挑战,系统对电力电子的主动支撑能力也提出了新的要求,电池储能系统提供的配套支持价值也日渐凸显。
Wood Mackenzie指出,未来十年,全球新增电池储能系统装机将达到1500GW,甚至超越同期风电新增装机。1.2万亿美元将用于电池储能系统建设,并因此释放全球预计五万亿美元的可再生能源投资。
这其中,模拟同步发电机“电压源”特性的构网型储能,因其“主动稳定器”的功能,更被寄予厚望。系统迫切需要其在惯量、电压、频率、阻尼控制、黑启动等多方面发挥作用,从而解决高比例新能源并网问题。
在系统迫切的需求下,2023年开始,以新疆、西藏、内蒙古、青海、宁夏等地区为代表,我国多个构网型储能项目实现投运,构网型储能的应用正逐渐铺开。
但与此同时,针对构网型储能的相关标准、技术要求却仍在建设中,储能究竟如何构网,需要具备的能力应该达到怎样的水平,仍是未能明确的问题。这也带来了行业对“真构网”、“假构网”的大讨论。
华为结合电力系统对构网型储能的需求以及项目的实际实施经验,提出构网型储能需从器件、算法、设备到系统进行全面创新,并在短路支撑、惯量支撑、一次调频、功率振荡抑制、黑启动、并离网切换六方面具备核心能力,才能真正实现发输配用全场景“真构网”。
水电水利规划设计总院5月发布的《中国可再生能源发展报告2024年度》显示,2024年,全球可再生能源装机规模达到约44.5亿kW,同比增长15.0%。而全球新增可再生能源发电装机约5.9亿kW,占全球电力行业新增装机容量的94%。国家能源局的数据显示,截至2024年底,我国风电、太阳能累计装机14.1亿kW,约占全国总装机容量的42.1%,与火电装机占比43.1%趋近。
以风电、光伏为代表的新能源高速发展,更高的可再生能源渗透率,也意味着电网维持安全稳定运行的难度在不断增加。电池储能系统,能够提供高度灵活且迅速响应的惯量服务,正成为电网中必不可少的调节性资源。
Wood Mackenzie的研究报告显示,未来十年,全球新增电池储能系统装机将达到1500GW,甚至超越同期风电新增装机。1.2万亿美元将用于电池储能系统建设,并因此释放全球预计五万亿美元的可再生能源投资。
图:全球未来十年新增和退役发电装机与新增发电投资情况
图源:《构网型储能技术的突破将释放全球五万亿美元的可再生能源投资(报告摘要)》,Wood Mackenzie
这其中,具备“电压源”特性,可以起到“主动稳定器”的构网型储能的需求,更是逐年攀升。
以中国为例,2023年起,以新能源配建储能为起点,我国构网型储能项目开始投运。据寻熵研究院统计,截止到2025年上半年,以新疆、西藏、内蒙古、青海、宁夏等地区为代表,我国构网型储能的并网装机规模已达5.8GW/18.4GWh,另还有4.7GW/17.4GWh项目处于建设中,2.4GW/8.2GWh项目已完成招投标或正在招投标进行中。
两年的时间,构网型储能应用从起步到形成一定的规模,也体现了双高电力系统对其实际的需求与应用缺口。
虽然构网型储能的需求已十分明确,但事实上,在应用层面上,还尚未形成统一的标准、规范去评判构网型储能应该具备何种能力,并达到什么样的性能、指标水平。
从国内来看,针对构网型储能的专项国标尚未出台,仅在电化学储能变流器、储能电站接入电网等标准要求中提出了对储能构网性能的部分要求。部分地区,结合自己的电源特性与电力系统需求,也提出了各自对构网型储能的理解。以下是部分标准中,对构网型储能的一些关键参数的描述。
观察以上标准中的相关性能要求,我们也可以看到,对于构网型储能须具备哪些关键指标,关键指标应该达到的怎样的水平,仍未统一。而这也在一定程度上导致了构网型储能项目投运后是否真能达到构网的效果,变得无从评判。
而不同的区域的电源特点不同、电力系统发输配用各环节的需求不同,对于构网型储能,也存在不同的理解。储能究竟如何构网,仍是未能明确的问题。
从全球的经验来看,截至目前,构网技术的大规模商用仍面临四大世界性技术难题。即:成千上万的构网PCS、逆变器接入电网后,带来的多机同步稳定问题;新型电力系统下,电力电子设备引发的宽频振荡问题;电力电子器件在面临击穿和过热失效的风险时,如何构建更强的瞬态过载能力问题;光储系统成为核心稳定电源构网运行时,如何保证自身在任何状态下都可稳定可靠运行问题。
储能行业也亟待构网型储能认定的统一标准出台,从而指导技术研发,解决技术难题,实现可满足电力系统需求的“真构网”。
华为构网型储能“六大核心能力”
作为早期投入构网型储能技术研发、项目落地应用的企业之一,华为,结合其丰富的经验,提出了构网型储能应具备的“六大核心能力”,或可为构网型储能的发展提供有益的借鉴。
华为围绕电力系统发输配用各环节构建的构网型储能六大核心能力具体包括:
短路支撑能力:支持1~6倍短路电流支撑,响应时间10毫秒以内;
惯量支撑:惯性时间常数支持0~20秒灵活可设,动作时间5毫秒以内;
而华为基于六大核心能力打造的FusionSolar 9.0解决方案,也已于2025年6月正式发布。通过软硬件的高度协同以及AI助力,FusionSolar 9.0成功实现了三大关键突破:
从站点的可视可管升级到端边云的全链路智能化、全生命周期的智能管理
在六大核心能力下,华为的构网技术以多机并联能力、振荡抑制能力、过载能力、可靠性等方面的全面领先,实现了发输配用全场景“真构网”。
2024年7月,“适用于高比例新能源多场景的智能组串式构网型储能系统关键技术及应用”技术鉴定会在北京召开,华为智能组串式构网型储能获得权威专家和机构的认可,项目整体处于国际领先水平。
截至目前,华为智能组串式构网型储能解决方案已在多个实际项目中获得了验证。而结合不同区域的电源、电网特点,这些项目在构网方面也发挥了多种不同的价值。
中东沙特红海微网储能项目,全球首个GWh级构网项目
沙特红海之滨的400MW光伏和1.3GWh储能系统是全球首个GWh级构网项目,全部采用华为智能光储解决方案,从2023年9月全部投入运营,为机场、酒店、海水淡化、污水处理、制冷站等城市负荷提供了超过15亿度绿色电力,成为全球首个100%新能源供电的城市微网,其可用度超99.99%。
该项目在投运期间,共进行过十几次变压器投切测试,每次都稳定运行不脱网,保证了主网100%稳定性。此外,还成功完成全球最大光储微网项目-百公里输电线路10分钟内GWh级全站同步黑启动的测试,开创了大规模光储技术黑启动应用的先河。
西藏阿里改则构网运行储能项目,高海拔、极弱电网末端应用
该项目面临及其严苛的自然环境:4600米高海拔、-20℃极低温、单回路长辐射式极弱电网末端。而在该环境下安装的30MW光伏电站,受限于电网强度影响,初期仅能出力1.5MW。
配置6MW/24MWh智能组串式构网型储能解决方案后,该项目于2024年11月11日正式由跟网模式转构网模式运行。在全容量(6MW)构网运行时,光伏出力从1.5MW提高至12MW,1MW储能提升光伏消纳1.75MW。而据电站统计,10天内,该项目更是有效支撑电网30多次。
新疆三塘湖构网型储能示范工程项目的测试容量为25MW/100MWh,结合风电弱电网场景,华为在该项目中完成了相角跳变、宽频振荡、跟/构网模式切换、阻尼性能验证等10大项、55小项、826个测试点位的试验任务。其中,当系统出现0.1Hz-2.5Hz/s的低频振荡时,华为构网型储能能够在0.5s内快速响应,通过附加阻尼控制调节有功功率,有效抑制振荡。
三塘湖构网型储能测试,首次验证了大规模构网型储能电站的跟/构网模式切换、参数批量修改、黑启动等整站构网功能特性,并成功解决了大规模构网型储能电站的多机并联在电网扰动下的稳定性难题。
青海格尔木储能项目,10ms内急速输出3倍视在电流,600余台PCS无一脱网
青海格尔木电站由光伏、风电、光热、储能等多种电源组成,是多能互补电站。其中构网型储能配置容量50MW/100MWh,主要为新能源大规模交流外送提供支撑。
在进行的35kV/110kV人工短路试验中,华为智能组串式构网型储能10ms内急速输出3倍视在电流。整站600余台PCS无一台脱网,成功稳住电压。
另外,在格尔木电站,华为还在现场实现了600台以上PCS的同步启动,且子阵间环流<0.5%。
在能源转型的伟大征程中,随着新能源渗透率的不断提升,构网型储能已然成为新型电力系统不可或缺的“稳定器”与“压舱石”。
构网型储能,它不仅能够为弱电网环境提供稳定的电压和频率支撑,更能通过模拟同步发电机的特性,为电力系统提供必要的惯量支撑,有效解决新能源并网带来的稳定性挑战。
在这一领域,华为凭借其技术创新与长久积淀,展现了显著优势。六大核心能力、三大关键突破,华为适用于高比例新能源多场景的智能组串式构网型储能系统的技术水平已处国际领先地位。
随着技术的不断成熟、标准的逐步完善以及成本的持续优化,构网型储能必将从示范走向普及,成为新型电力系统的核心支撑。
它不仅会带来储能系统从“能源配套”到“系统压舱石”的角色转变,更将助力人类最终实现百分之百可再生能源的宏伟目标,构建一个更智能、更稳定、更绿色的能源未来。
寻熵研究院年度报告《2025上半年储能市场全景分析》《2024年储能市场分析和2025年发展展望》《2024年储能市场招投标和价格全景分析》《2024年储能市场政策及典型收益模式分析》开启订阅。
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