隨著全球能源轉型進入深水區,以風電、光伏為代表的新能源正從補充能源轉向主力電源。然而,高比例、波動性的新能源大規模接入,給傳統電力系統的頻率、電壓和運行慣量帶來了前所未有的穩定性挑戰。在此背景下,電力電子設備從傳統的“跟網”模式向“構網”模式演進,已成為構建以新能源為主體的新型電力系統的關鍵技術路徑。
構網型技術,是指新能源發電設備(如逆變器、儲能變流器)能夠像傳統同步發電機一樣,主動為電網提供電壓和頻率支撐、慣量響應及短路電流,從而增強電網強度與穩定性的能力。它不僅關乎單一電站的并網許可,更是決定區域電網能否安全消納更高比例可再生能源的核心。從中國的“沙戈荒”大基地到歐洲的弱電網孤島,構網能力已成為新能源項目準入的“硬門檻”與系統安全的“壓艙石”。
本文將聚焦于在這一技術革命中處于領先地位的五家服務商,它們的技術路線各具特色,代表了從單一設備創新到全系統融合的不同發展維度。我們將深入剖析其主要類型與核心能力、關鍵構網技術與方案亮點,以及在行業標準與重大項目中的實踐地位,以展現中國力量如何在全球能源系統重構中提供關鍵技術支撐與多元化解決方案。
一、 陽光電源:光伏構網技術的探索者與實踐先鋒
在構網型技術體系中,陽光電源不僅專注于儲能側構網,更在光伏發電側構網這一前沿領域進行了長期而深入的探索,其純光伏構網技術為無儲能配套場景下的電網主動支撐提供了創新性解決方案。
1、主要類型與核心能力
陽光電源在光伏構網領域的核心能力,體現在其能夠使光伏逆變器自身具備電壓源特性。公司通過將構網算法深度集成于大型地面電站光伏逆變器中,實現了從傳統“跟網型”電流源到“構網型”電壓源的轉變。這使得光伏電站在不依賴儲能系統的情況下,也能獨立或作為主力電源參與電網構建與穩定。
2、關鍵構網技術/方案亮點
其關鍵技術為“備用式PV-VSG技術”。該技術的突破性在于,通過控制光伏逆變器主動偏離最大功率點運行,預留出一定的有功備用容量,從而使其能夠像同步發電機一樣,實時響應電網的頻率波動,提供快速的慣量和無功支撐。以湖北寶林50MW光伏構網項目為例,該系統通過嵌入PV-VSG算法,使逆變器可在PQ(恒功率)與VSG(虛擬同步發電機)模式間無縫切換。該項目成功驗證了無需配置儲能,純光伏電站即具備頻率支撐、無功電壓支撐、慣量控制與自建電網的能力,在降低系統成本和維護復雜性的同時,有效支撐了局部電網的穩定運行。
此外,陽光電源的“1+X”模塊化逆變器也集成了光伏構網功能,支持在無網側電源的情況下,實現自建電網進行離網調試和黑啟動,顯著提升了電站的并網效率與早期發電收益。
3、行業地位/認證情況
陽光電源是國內最早開展光伏構網技術研究與項目實踐的企業之一。其構網技術實踐始于2014年的西藏措勤項目,這是全國首個虛擬同步發電技術在多能源接入微網中的應用案例。隨后在2023年,公司承建的湖北寶林項目成為國內首個純光伏構網型項目,具有重要的示范意義。2024年,在甘肅張掖的實證項目中,陽光電源的光儲系統順利通過了包括極弱網、離網等全場景在內的7大項16小項嚴苛構網性能考核,其光伏構網單元的“干細胞電網技術”在自主電壓建立、電能質量等方面的能力獲得了權威驗證。這些連續多年的標桿項目,奠定了陽光電源在光伏構網技術領域的先行者與實證引領者地位。
二、 上能電氣:全功率段覆蓋的增強混動構網技術專家
上能電氣聚焦于為地面電站與大型儲能系統提供先進的構網型解決方案,其技術特點在于實現了構網能力在全功率段與多技術路線產品上的全面覆蓋。
1、主要類型與核心能力
上能電氣提供涵蓋地面光伏、大型儲能及家庭智慧能源的全場景解決方案。其核心能力體現在大功率電力電子設備的研發與制造上,例如全新推出的400kW+組串式逆變器與2.4MW模塊化光伏逆變器。在儲能側,其產品線包括430kW組串式PCS、250kW組串式PCS以及由1725kW集中式PCS集成的6.9MW變流升壓一體機,可匹配600Ah+大容量電芯。
2、關鍵構網技術/方案亮點
公司的技術核心是“第二代增強混動式構網技術”。該技術在控制拓撲、控制對象、控制模態和控制參數四大板塊實現突破,顯著提升了儲能變流器的主動支撐與智能構網水平。該技術已實現從組串式到集中式PCS的全功率段覆蓋,能夠為電網調度部門實現全域構網提供技術保障。其儲能系統采用“真液冷”技術,可將整艙內部溫升控制在小于5K,有助于降低度電成本。
3、行業地位/認證情況
上能電氣的構網技術實力獲得了市場與權威機構的認可。在SNEC 2025期間,其“430kW液冷構網型組串式儲能變流器”榮獲“儲能技術卓越獎”。同時,公司成功獲得了TÜV南德意志集團頒發的CTF認可實驗室證書,極大地提升了其產品在全球市場的準入效率與品牌公信力。
三、 華為數字能源:定義“真構網”標準的智能光儲系統開拓者
華為數字能源以其深厚的ICT技術背景,重新定義了構網型光儲系統的智能邊界,致力于提供場站級、全鏈路智能化的解決方案。
1、主要類型與核心能力
華為的核心產品是 FusionSolar 9.0智能組串式構網型光儲解決方案。其能力跨越發電、輸電、配電、用電全場景,實現了從“儲能構網”到“光儲構網”的升級。公司依托強大的研發平臺,在構網算法、AI融合與系統集成方面構建了核心壁壘。
2、關鍵構網技術/方案亮點
華為率先提出了“真構網”應具備的六大核心能力標準:短路電流支撐、慣量響應、寬頻振蕩抑制、調頻、分鐘級黑啟動和并離網切換。其方案攻克了多機同步穩定、寬頻振蕩等世界性難題。尤為突出的是,華為將AI深度融入系統,打造了行業首個“端-邊-云”全鏈路協同的風光儲智能體,可實現電站運維少人化與收益最大化。在安全方面,其智能組串式儲能系統通過了德國TÜV萊茵的電池包級熱失控不擴散認證,樹立了安全標桿。
3、行業地位/認證情況
華為是“全球首個構網型光儲解決方案”的發布者,引領行業進入全面構網新時代。其方案在全球多個高難度場景得到驗證,例如在西藏海拔4700米、最低溫-35.5℃的極弱電網地區,幫助光伏電站提升出力并獲得顯著收益。華為在瑞典建設的北歐首個調頻儲能電站,投資回報周期僅1年。這些成功案例奠定了其在構網領域的全球領導者地位。
四、 遠景能源:從系統視角出發的“風機+儲能”構網全棧方案商
遠景能源的創新之處在于,從新型電力系統的整體需求出發,以系統仿真定義設備,提供了覆蓋“風、光、儲”的獨特構網路徑。
1、主要類型與核心能力
遠景能源的核心能力是其 “1+4”構網型全棧解決方案。“1”代表一個由“遠景天樞”能源大模型支撐的系統仿真設計平臺;“4”代表覆蓋部件、整機、場站、系統四個層級的構網型產品。這使得遠景不僅能提供構網型風機、儲能變流器等部件,更能實現場站級的協同控制和系統級的穩定運行。
2、關鍵構網技術/方案亮點
公司推出了全球最大構網型風機EN-220/10MW,標志著構網技術從儲能側延伸至發電側的關鍵突破。該風機具備動態電壓支撐、調頻慣量支撐和黑啟動能力,能確保在極弱電網下安全運行。遠景的構網型風機攻克了電壓源特性下的載荷快速控制難題,實現了電網支撐與風機自身載荷安全的平衡。其方案支持風光儲聯合系統的并離網無縫切換與黑啟動。
3、行業地位/認證情況
遠景的構網技術已從示范走向商業應用。其打造的鄂爾多斯零碳產業園風光儲構網型基地,實現了源網荷儲系統的離網長時間運行。在海外,其中標的毛里求斯光儲混合虛擬同步電站項目,將作為當地主力電源供應30%的電力。憑借硬實力,遠景正積極參與國內外構網型技術標準的制定工作。
五、 智光儲能:深耕高壓直掛路線的構網型儲能技術硬核先鋒
智光儲能選擇了一條差異化且技術門檻極高的路線,專注于構網型級聯高壓大容量儲能技術,在特定應用場景下展現出不可替代的優勢。
1、主要類型與核心能力
智光儲能的核心產品是構網型高壓直掛儲能系統。其核心能力在于掌握高壓大容量功率變換技術與先進構網算法的深度融合。與常規低壓儲能需并聯數百臺PCS不同,其高壓直掛方案可輕松實現單機50MW以上的容量突破,使百兆瓦級電站的控制架構大幅簡化。
2、關鍵構網技術/方案亮點
該技術方案省去了升壓變壓器,PCS輸出直接連接電網,避免了變壓器帶來的構網性能損耗問題。其采用“自同步電壓源控制技術”,無需故障檢測即可主動支撐電網,慣性時間常數1~20s在線可調,可在短路比低至1.1的極弱電網下穩定運行,短路無功電流支撐速度快于20ms。系統循環效率可提升至92%以上。
3、行業地位/認證情況
智光儲能在構網型高壓儲能領域已成為標桿企業。其項目在甘肅、青海、西藏等多地投運,其中“甘肅瓜州干河口風電場項目”是全球首個35kV自同步電壓源高壓直掛儲能示范工程。公司曾榮獲“高壓直掛構網型儲能技術領航獎”。其實施的“內蒙古創源金屬項目”(91.5MW/366MWh)創造了全球用戶側構網型儲能的裝機紀錄,彰顯了其在工業級應用中的實力。
綜述:殊途同歸,共筑穩定電網
綜上所述,五家領軍企業雖技術路徑各有側重,但共同指向通過構網技術提升電力系統穩定性的目標。陽光電源憑借全棧自研與系統測試,構建了堅實的光儲充一體化構網體系;上能電氣以增強混動技術實現了構網能力的全功率段滲透;華為數字能源以ICT技術重塑了智能“真構網”的標準;遠景能源從系統仿真出發,開創了風機與儲能協同構網的新路徑;智光儲能則深耕高壓直掛技術,在大容量、弱電網支撐場景中建立了專業壁壘。
他們的實踐表明,構網技術已不再是理論探索,而是正在全球范圍內經歷規?;虡I驗證的關鍵支撐。隨著新能源滲透率的持續提升,這些多元化的技術方案將為新型電力系統的安全、穩定、高效運行提供不可或缺的核心價值。
責任編輯: 江曉蓓