1. Định nghĩa kỹ thuật và đột phá cấu trúc của tủ tích hợp AC-DC

Trong các hệ thống lưu trữ năng lượng, tủ tích hợp AC-DC là một thiết bị mô-đun tích hợp sâu phân phối năng lượng AC, phân phối năng lượng DC, Hệ thống chuyển đổi năng lượng (PCS) và Hệ thống quản lý pin (BMS). Sự đổi mới thiết kế cốt lõi của nó nằm ở việc loại bỏ sự phân tách vật lý giữa các thành phần AC và DC trong các hệ thống lưu trữ năng lượng truyền thống, đạt được 'AC-DC Co-location ' thông qua các cấu trúc tủ được tiêu chuẩn hóa. Ví dụ, PowerTitan 2.0 của Sungrow sử dụng một thùng chứa tiêu chuẩn 20 feet để tích hợp các đơn vị pin và PC vào một tủ duy nhất, tạo ra hệ thống tích hợp AC-DC được làm mát hoàn toàn đầu tiên trên thế giới. Thiết kế này không chỉ nhận ra một kiến ​​trúc an toàn của 'DC không bao giờ rời khỏi tủ ' mà còn tăng hiệu quả hệ thống lên các cấp độ hàng đầu trong ngành thông qua các công nghệ như kiểm soát chia sẻ hiện tại cấp cụm và tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng.

2. Phân tích lợi thế đột phá

2.1 Cách mạng về hiệu quả không gian

Các hệ thống lưu trữ năng lượng truyền thống yêu cầu thanh cái DC độc lập, tủ PCS và tủ phân phối AC, trong khi các tủ tích hợp AC-DC tiết kiệm hơn 30% không gian thiết bị thông qua tích hợp cấu trúc . Lấy Powertitan 2.0 của Sungrow làm ví dụ: Nhà máy lưu trữ năng lượng 100MWH của nó chỉ chiếm 2.000 mét vuông, giảm 29% so với các giải pháp truyền thống. Thiết kế chuyên sâu này đặc biệt phù hợp cho các kịch bản thương mại và công nghiệp với nguồn tài nguyên đất hạn chế. Chẳng hạn, trạm lưu trữ năng lượng di động 315kW/645KWh của Mingmi ở Hồng Kông sử dụng một thùng chứa 20 feet để tích hợp bộ sạc năng lượng mặt trời, giải quyết hoàn hảo vấn đề mở rộng công suất của máy biến áp ở khu vực đô thị cũ.

2.2 Cài đặt và bảo trì tối giản

Các tủ tích hợp AC-DC áp dụng mô hình cắm và phát tại chỗ của nhà máy . Việc cài đặt trước, trước lễ và gỡ lỗi chung hệ thống được hoàn thành tại nhà máy, loại bỏ bốn bước chính tại chỗ bao gồm cài đặt PCS, hệ thống dây điện DC và kiểm tra truyền thông, giảm hơn 70%chu kỳ dự án. Sungrow đã kết nối 51 Hệ thống PowerTitan trong dự án 7.8GWH của Ả Rập Xê Út từ việc giao hàng đến kết nối lưới chỉ trong 25 ngày, nhanh hơn 70% so với mức trung bình của ngành. Thiết kế 'Một cụm một-một ' cũng cắt giảm thời gian sửa lỗi đơn vị đơn vị xuống còn nửa giờ, tăng tính khả dụng của hệ thống lên 92%.

2.3 Đột phá kép về hiệu quả và độ tin cậy năng lượng

2.4 Quản lý thông minh được nâng cấp

Được tích hợp với EMS cấp độ GWH (Hệ thống quản lý năng lượng), nó cho phép điều khiển toàn trạm 'trên một màn hình. Công nghệ hình thành lưới của nó hỗ trợ 0MS theo dõi lưới/tự chuyển đổi lưới, được xác nhận trong các môi trường lưới phức tạp như đảo Quảng Tây Weizhou.

3. Kịch bản ứng dụng và thực tiễn công nghiệp

3.1 Các trạm quy mô tiện ích quy mô lớn

Sungrow's PowerTitan 2.0 đảm bảo hoạt động ổn định của việc lưu trữ năng lượng hình thành lưới trong các dự án như Dalia ở Trung Đông, hỗ trợ xây dựng các hệ thống điện mới. Với dung lượng cabinet đơn 5mWH và làm mát đầy đủ chất lỏng, nó làm giảm 45% chi phí năng lượng được cân bằng (LCOE) trong vòng đời của hệ thống.

3.2 Lưu trữ năng lượng thương mại và công nghiệp

Nội các tích hợp 100kW/200KWH của Xiongtai hỗ trợ tích hợp PV và quản lý năng lượng đa chế độ, thích nghi linh hoạt với các kịch bản chênh lệch valley và microgrid đỉnh cao của nhà máy. Tủ lưu trữ năng lượng làm mát bằng chất lỏng của Mingmi ở trạm tăng áp của Hồng Kông làm giảm lượng khí thải carbon hơn 150 tấn hàng năm thông qua việc sử dụng năng lượng từ thung lũng đến đỉnh, 'tăng hiệu quả sạc lên 30%.

3.3 Sao lưu trung tâm dữ liệu

Trung tâm dữ liệu Dongguan của Đại học Tsinghua sử dụng chương trình cung cấp năng lượng DC đầy đủ, cải thiện hiệu quả của hệ thống bằng 15% và loại bỏ các cấu hình UPS truyền thống. Bằng cách tích hợp lưu trữ năng lượng làm năng lượng dự phòng, nó đạt được độ tin cậy cung cấp năng lượng cấp N-2, giảm hơn 0,1 trung tâm dữ liệu và giảm đáng kể chi phí vận hành.

4. Xu hướng công nghiệp và triển vọng thị trường

Với việc thực hiện các tiêu chuẩn như GB20943-2025, các cấp hiệu quả năng lượng cho nguồn cung cấp năng lượng AC-DC và AC-AC , các yêu cầu về hiệu quả năng lượng và an toàn của các tủ tích hợp AC-DC đã trở nên chi tiết hơn. Theo báo cáo nghiên cứu của Trung Quốc, thị trường Nội các Power DC toàn cầu dự kiến ​​sẽ đạt 1,136 tỷ đô la vào năm 2025, với CAGR là 5,2%. Công nghệ làm mát chất lỏng, thiết bị silicon cacbua và điều khiển AI là trình điều khiển tăng trưởng cốt lõi. Trong tương lai, các tủ tích hợp AC-DC sẽ phát triển theo mật độ năng lượng cao hơn (10MWH+ mỗi tủ) , Điều chỉnh toàn cảnh (Khu dân cư/thương mại/quy mô lưới) và tích hợp sạc năng lượng mặt trời , thúc đẩy các hệ thống lưu trữ năng lượng từ 'theo định hướng năng lực '

Phần kết luận

Là 'trái tim ' của các hệ thống lưu trữ năng lượng, các tủ tích hợp AC-DC đang xác định lại các tiêu chuẩn ngành thông qua đổi mới công nghệ. Tối ưu hóa không gian của họ, cải thiện hiệu quả và quản lý thông minh không chỉ giải quyết các điểm đau của lưu trữ năng lượng truyền thống mà còn cung cấp hỗ trợ chính cho cuộc cách mạng năng lượng theo mục tiêu 'kép carbon '. Được thúc đẩy bởi cổ tức chính sách và nhu cầu thị trường, các tủ tích hợp AC-DC sẵn sàng trở thành lựa chọn chính cho các hệ thống lưu trữ năng lượng trong tương lai, dẫn dắt ngành công nghiệp vào kỷ nguyên lưu trữ năng lượng AC mới.