如今,在“雙碳”為指引下,風光等新能源裝機和出力占比持續(xù)攀升。2025年,我國新增并網(wǎng)風光裝機容量438GW,同比增長22.3%,其中,光伏新增裝機318GW,風電新增裝機120GW,光伏、風電累計裝機容量首次超過煤電裝機,成為了絕對主力。
當新能源裝機越來越多,我們的電網(wǎng)會遇到什么新麻煩?風光通過電力電子結(jié)構并網(wǎng),天然慣量低、短路比降低、易引發(fā)寬頻振蕩,傳統(tǒng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性正面臨前所未有的挑戰(zhàn)。如何讓新能源不僅“發(fā)得出電”,還能“穩(wěn)得住網(wǎng)”?
構網(wǎng)技術,正是破解這一難題的關鍵。

電網(wǎng)的“煩惱”
新能源帶來的“雙高”挑戰(zhàn)
隨著風電、光伏裝機量爆發(fā)式增長,電力系統(tǒng)出現(xiàn)了典型的“雙高”特征,新能源占比高、電力電子設備化程度高,讓傳統(tǒng)電網(wǎng)遇到了“煩惱”。
在某些風電基地,“寬頻振蕩”現(xiàn)象時有發(fā)生。電流像水波一樣在電網(wǎng)中來回晃動,嚴重時會導致大批風機“罷工”,甚至波及居民正常用電。
與此同時,新能源大規(guī)模接入削弱了電網(wǎng)的“慣性”支撐,傳統(tǒng)火電、水電機組擁有旋轉(zhuǎn)慣量,能在電網(wǎng)頻率波動時自然“緩沖”,而新能源設備通過電力電子變流器并網(wǎng),幾乎不提供慣量支撐。一旦電網(wǎng)頻率出現(xiàn)波動,容易迅速“超標”,尤其在用電高峰時段,風險陡增。
更值得注意的是,在偏遠地區(qū)電網(wǎng)相對薄弱,新能源接入后電壓穩(wěn)定性進一步嚴峻,嚴重時甚至可能燒毀發(fā)電設備。這些問題的根源,在于傳統(tǒng)新能源設備“太被動”,它們只能跟隨電網(wǎng)的電壓和頻率運行,電網(wǎng)需要電時就發(fā)電,但當電網(wǎng)電壓、頻率不穩(wěn)時,它們不僅幫不上忙,反而可能“添亂”。

構網(wǎng)技術
從“跟跑”到“主導”的角色轉(zhuǎn)變
什么是構網(wǎng)技術?行業(yè)內(nèi)公認的定義是:讓新能源設備像傳統(tǒng)同步發(fā)電機一樣,自主“構建”并維持電網(wǎng)的電壓和頻率,從“被動跟網(wǎng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃訕嬀W(wǎng)”。
打個通俗的比方:傳統(tǒng)的新能源設備好比“租客”,電網(wǎng)提供水和電,“租客”只負責用電或發(fā)電,家里出問題了不管;而應用構網(wǎng)技術的儲能系統(tǒng)則像“房東”,不僅自己發(fā)電,還會主動維護“家”里的水電穩(wěn)定,甚至鄰居家出問題時還能伸出援手。
這里涉及一個關鍵指標SCR(短路容量比),它是衡量電網(wǎng)“強弱”的標尺。可以把電網(wǎng)比作一艘船,新能源設備比作船上的貨物:SCR值大(如SCR=5),就像萬噸巨輪裝幾箱貨,任憑風浪吹打,穩(wěn)如泰山;SCR值小(如SCR=2),就像千噸渡輪滿載貨物,遇到風浪得格外小心;而當SCR=1時,則如同獨木舟裝上和自己一樣重的貨物,稍微動一下就可能傾覆。當前,許多新能源基地的電網(wǎng)SCR值常低于2.0,屬于典型的“弱電網(wǎng)”,構網(wǎng)技術因此成為支撐電網(wǎng)穩(wěn)定性的關鍵手段。

全球格局
需求分化,路徑各異
構網(wǎng)技術的發(fā)展并非一國一地的事,而是全球電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的共同課題。不過,不同國家和地區(qū)由于能源結(jié)構、電網(wǎng)基礎、發(fā)展階段的差異,對構網(wǎng)技術的需求因素與技術路徑呈現(xiàn)出顯著的區(qū)域分化。
在歐盟等發(fā)達地區(qū),電網(wǎng)升級聚焦于分布式能源整合與數(shù)字化轉(zhuǎn)型。德國通過《系統(tǒng)穩(wěn)定性路線圖》推動構網(wǎng)型儲能普及,明確要求電網(wǎng)設備具備主動支撐能力;英國則依托虛擬電廠平臺,整合16萬輛電動車和家庭儲能資源,實現(xiàn)需求側(cè)的靈活調(diào)節(jié)。澳大利亞在構網(wǎng)型儲能領域具備先發(fā)優(yōu)勢,滲透率已達23%,政府資助的多個項目正大幅提升電網(wǎng)的慣量支撐能力。
而在拉美、中東、東南亞等發(fā)展中國家,情況則截然不同。這些地區(qū)面臨快速能源轉(zhuǎn)型與電網(wǎng)基礎設施薄弱的雙重挑戰(zhàn)。
而拉美、中東、東南亞這些發(fā)展中國家,面臨快速能源轉(zhuǎn)型與電網(wǎng)基礎設施薄弱的雙重挑戰(zhàn)。
簡單來說,國外構網(wǎng)技術發(fā)展呈現(xiàn)“雙軌并行”的特點:發(fā)達國家走“數(shù)字化+市場化”路線,發(fā)展中國家則走“借技術+補基建”路線。而中國,則形成了“特高壓+政策推動”的獨特發(fā)展模式,正在快速將構網(wǎng)技術從示范應用推向大規(guī)模普及。

科華引領構網(wǎng)技術變革
在這場全球構網(wǎng)技術變革中,中國企業(yè)正扮演著日益重要的角色。科華數(shù)能,作為全域構網(wǎng)儲能技術的引領者,早在2008年就啟動了微電網(wǎng)項目探索,不僅擁有國內(nèi)最早的微電網(wǎng)項目成功實踐經(jīng)驗,更將微電網(wǎng)控制技術拓展至全球,在黑啟動技術上取得重大突破,為構網(wǎng)技術打下了堅實基礎。
科華在電力電子領域的積淀,可以追溯到1988年。彼時,科華成立之初便自主研發(fā)UPS單機,以高質(zhì)量電壓源破解了電力不穩(wěn)的行業(yè)難題。
從2000年攻克無主從并聯(lián)技術奠定構網(wǎng)技術基礎,到2018年突破VSG技術實現(xiàn)PCS電壓源并網(wǎng),2024年成為國內(nèi)首家通過中國電科院全項構網(wǎng)仿真驗證測試的企業(yè);再到 2025年實現(xiàn)構網(wǎng)技術從單體百MW級到GW級的工程突破。
截至目前,科華數(shù)能已落地400余個構網(wǎng)型微電網(wǎng)系統(tǒng),構網(wǎng)儲能出貨量累計突破3GW,項目覆蓋多種應用場景。
在核心能力方面,科華構網(wǎng)型儲能系統(tǒng)已具備電壓與頻率支撐、快速調(diào)頻、振蕩抑制、弱電網(wǎng)適應等關鍵功能,更能在全停電場景下實現(xiàn)黑啟動,使儲能從單純的“輔助設備”升級為電網(wǎng)安全與靈活性的核心支撐力量。
這場跨越近四十年的技術變革,見證了電力系統(tǒng)從傳統(tǒng)依賴同步機,到實現(xiàn)電壓源本質(zhì)特性突破的重要轉(zhuǎn)變。在高海拔、極寒、無/弱電網(wǎng)等復雜場景中,在吉瓦級大規(guī)模構網(wǎng)項目應用中,科華的構網(wǎng)技術方案與控制核心能力持續(xù)得到錘煉與升級。
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