在國(guó)家雙碳戰(zhàn)略持續(xù)深化、分布式新能源與應(yīng)急供電市場(chǎng)需求持續(xù)擴(kuò)容的行業(yè)背景下,山東華全動(dòng)力股份有限公司于 2024 年 3 月 25 日正式立項(xiàng),啟動(dòng)移動(dòng)光伏儲(chǔ)能電站自主研發(fā)項(xiàng)目。依托多年發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能設(shè)備研發(fā)積淀與校企協(xié)同創(chuàng)新能力,華全研發(fā)團(tuán)隊(duì)攻克光伏高效捕獲、儲(chǔ)能安全管控、移動(dòng)集成、離網(wǎng)微網(wǎng)協(xié)同等多項(xiàng)核心技術(shù),打造一體化、可轉(zhuǎn)運(yùn)、全天候運(yùn)行的移動(dòng)光儲(chǔ)新品,填補(bǔ)企業(yè)多能互補(bǔ)移動(dòng)裝備產(chǎn)品線空白,為基建、礦山、應(yīng)急救災(zāi)、偏遠(yuǎn)地區(qū)等場(chǎng)景提供零碳穩(wěn)定供電全新解決方案。
一、研發(fā)立項(xiàng)背景與初衷
2024 年國(guó)內(nèi)能源市場(chǎng)呈現(xiàn)兩大核心趨勢(shì):一是風(fēng)光新能源裝機(jī)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張,分布式光儲(chǔ)一體化需求爆發(fā);二是野外施工、災(zāi)后搶險(xiǎn)、海島礦區(qū)、野外勘探等場(chǎng)景傳統(tǒng)柴油機(jī)組存在高油耗、高排放、運(yùn)維成本高、噪音擾民等痛點(diǎn)。同時(shí),行業(yè)內(nèi)多數(shù)移動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)備僅單一儲(chǔ)能功能,缺少光伏自發(fā)補(bǔ)能集成設(shè)計(jì),固定光伏電站無(wú)法靈活轉(zhuǎn)運(yùn),場(chǎng)景適配性不足。
結(jié)合市場(chǎng)調(diào)研與千余項(xiàng)央企、基建項(xiàng)目客戶反饋,華全研發(fā)中心確定研發(fā)方向,于 2024 年 3 月完成項(xiàng)目立項(xiàng)備案,組建包含電控、儲(chǔ)能、結(jié)構(gòu)、工藝、大數(shù)據(jù)算法在內(nèi)的百人研發(fā)專項(xiàng)小組,聯(lián)動(dòng)齊魯工業(yè)大學(xué)大數(shù)據(jù)研發(fā)中心開(kāi)展聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)。項(xiàng)目聚焦 “可移動(dòng)、高集成、零碳、智能無(wú)人值守” 四大核心目標(biāo),突破行業(yè)產(chǎn)品集成度低、環(huán)境適應(yīng)性差、調(diào)度算法落后等行業(yè)短板,打造完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的移動(dòng)光伏儲(chǔ)能成套裝備,助力用戶降低用電成本、減少碳排放。
項(xiàng)目研發(fā)周期內(nèi),團(tuán)隊(duì)完成上百次高低溫、高粉塵、高鹽霧環(huán)境模擬測(cè)試,迭代 6 版結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng),取得多項(xiàng)實(shí)用新型、軟件著作權(quán),全套硬件、控制程序、能量管理系統(tǒng)均實(shí)現(xiàn)自主研發(fā),無(wú)外部核心技術(shù)依賴,產(chǎn)品綜合性能達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。
二、移動(dòng)光伏儲(chǔ)能電站產(chǎn)品完整介紹
(一)整體集成架構(gòu)
華全移動(dòng)光伏儲(chǔ)能電站采用一體化拖車 / 集裝箱模塊化集成設(shè)計(jì),整機(jī)劃分為光伏發(fā)電單元、磷酸鐵鋰儲(chǔ)能單元、雙向 PCS 變流器、EMS 智能能量管理系統(tǒng)、智能配電保護(hù)系統(tǒng)、移動(dòng)承載底盤六大核心模塊,全部在工廠完成預(yù)裝、整機(jī)聯(lián)調(diào),運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需復(fù)雜土建施工,30 分鐘內(nèi)即可完成展開(kāi)、接線投入使用。
整機(jī)分兩大標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格:
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輕型拖車款:適配小型工地、戶外作業(yè)、應(yīng)急搶修,光伏功率 10kW-50kW,儲(chǔ)能容量 50-200kWh;
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標(biāo)準(zhǔn)集裝箱款:適配大型礦區(qū)、產(chǎn)業(yè)園、光伏配套項(xiàng)目,光伏功率 50-200kW,儲(chǔ)能容量 200-1000kWh。
(二)核心單元技術(shù)亮點(diǎn)
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高效折疊光伏發(fā)電單元采用高轉(zhuǎn)換效率雙面單晶硅光伏組件,搭載自動(dòng)折疊伸縮支架,運(yùn)輸狀態(tài)收攏縮小 70% 占地,現(xiàn)場(chǎng)一鍵展開(kāi);配套 MPPT 多路最大功率跟蹤控制器,弱光環(huán)境下仍可高效捕獲太陽(yáng)能,發(fā)電效率較傳統(tǒng)固定光伏提升 22%。支架采用航空鋁合金防腐材質(zhì),整機(jī)防護(hù)等級(jí) IP65,可抵御暴雨、沙塵、沿海鹽霧侵蝕,支持 - 40℃至 55℃寬溫域穩(wěn)定工作,適配高原、戈壁、沿海等復(fù)雜地域。
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安全長(zhǎng)效儲(chǔ)能系統(tǒng)選用工業(yè)級(jí)磷酸鐵鋰電芯,配備全套 BMS 電池管理系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單體電壓、溫度、均衡狀態(tài),具備過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路、高溫多重保護(hù);搭載液冷恒溫溫控系統(tǒng),解決高低溫環(huán)境電池衰減難題,電芯循環(huán)壽命超 6000 次。系統(tǒng)集成氣溶膠自動(dòng)滅火、煙霧溫度聯(lián)動(dòng)報(bào)警裝置,從電芯到艙體構(gòu)建多級(jí)安全防護(hù)體系,通過(guò) UN38.3、MSDS 全套運(yùn)輸認(rèn)證,陸路、海運(yùn)、空運(yùn)均可合規(guī)運(yùn)輸。
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雙向 PCS 變流系統(tǒng)自主研發(fā)雙向逆變?cè)O(shè)備,交直流雙向高效轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換效率最高 97.8%,支持純正弦波穩(wěn)定輸出,適配精密儀器、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)電機(jī)等各類負(fù)載;具備毫秒級(jí)并離網(wǎng)切換功能,電網(wǎng)斷電瞬間無(wú)縫切換儲(chǔ)能供電,無(wú)斷電沖擊,滿足數(shù)據(jù)機(jī)房、醫(yī)院、精密制造等不間斷用電需求。
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EMS 智慧能量管理平臺(tái)(核心自研技術(shù))為本項(xiàng)目核心自研成果,搭載華全自主開(kāi)發(fā)云控算法,可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)能源調(diào)度:白天優(yōu)先光伏直供負(fù)載,多余電能存入電池;陰雨天、夜間自動(dòng)釋放儲(chǔ)能供電;儲(chǔ)能電量不足時(shí)可兼容外接柴油機(jī)組作為備用補(bǔ)充,構(gòu)建光儲(chǔ)柴多能互補(bǔ)微電網(wǎng)。系統(tǒng)內(nèi)置邊緣計(jì)算模塊,無(wú)需持續(xù)聯(lián)網(wǎng)即可本地自主調(diào)度;搭配 4G/5G 遠(yuǎn)程傳輸,手機(jī)、電腦云端實(shí)時(shí)查看發(fā)電量、儲(chǔ)能容量、設(shè)備故障、運(yùn)維預(yù)警,支持遠(yuǎn)程啟停、參數(shù)調(diào)節(jié)、故障自動(dòng)推送,實(shí)現(xiàn) 7×24 小時(shí)無(wú)人值守運(yùn)行。
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移動(dòng)承載與防護(hù)結(jié)構(gòu)輕型款配備液壓拖車底盤,適配貨車轉(zhuǎn)運(yùn),場(chǎng)地內(nèi)短距離可牽引移動(dòng);集裝箱款采用標(biāo)準(zhǔn)海運(yùn)箱體,吊裝、掛車轉(zhuǎn)運(yùn)便捷。整機(jī)外部做防腐噴涂,艙體配備隔音降噪結(jié)構(gòu),運(yùn)行噪音低于 58 分貝,遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)柴油電站,城市居民區(qū)、景區(qū)等噪音敏感場(chǎng)景可直接使用。配電艙配備漏電、過(guò)載、防雷、孤島保護(hù)全套裝置,符合國(guó)家高低壓成套電氣安全標(biāo)準(zhǔn),全套設(shè)備擁有 3C、CE、FCC、EAC 等國(guó)內(nèi)外權(quán)威認(rèn)證。
(三)核心產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
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綠色低碳,運(yùn)營(yíng)成本極低依靠太陽(yáng)能自發(fā)自用,日常運(yùn)行零燃油消耗、尾氣零排放,大幅降低長(zhǎng)期用電支出;搭配儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)峰谷套利,工商業(yè)場(chǎng)景可顯著削減高峰電費(fèi),契合企業(yè)綠色生產(chǎn)、項(xiàng)目低碳驗(yàn)收要求。
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極速部署,靈活機(jī)動(dòng)無(wú)土建、無(wú)固定安裝,隨項(xiàng)目需求自由轉(zhuǎn)運(yùn),工程完工可直接調(diào)往下一個(gè)場(chǎng)地,設(shè)備復(fù)用率高,對(duì)比固定式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)綜合投入降低 30% 以上。
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全場(chǎng)景穩(wěn)定適配寬溫、高防護(hù)設(shè)計(jì),兼顧城市市政、偏遠(yuǎn)礦區(qū)、海島、洪澇地震應(yīng)急、戶外文旅、養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)園等多元場(chǎng)景,并網(wǎng)、離網(wǎng)雙模式自由切換。
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全生命周期智能運(yùn)維云端自動(dòng)預(yù)判電池、逆變器故障,提前推送維保提醒,降低突發(fā)停機(jī)風(fēng)險(xiǎn);全國(guó) 300+、海外 20 余家服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)提供上門維保,整機(jī) 5 年質(zhì)保、電芯 10 年長(zhǎng)效保障。
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模塊化靈活擴(kuò)容單臺(tái)設(shè)備容量可按需定制,多臺(tái)電站支持并聯(lián)組網(wǎng),大型綜合能源項(xiàng)目可多機(jī)組協(xié)同運(yùn)行,功率、容量按需拓展。
三、多元落地應(yīng)用場(chǎng)景
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工程基建領(lǐng)域:路橋、隧道、市政工地臨時(shí)供電,替代傳統(tǒng)柴油發(fā)電機(jī),降噪減污,降低燃油采購(gòu)與定期維保成本;
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礦山油氣 / 野外勘探:偏遠(yuǎn)無(wú)電網(wǎng)礦區(qū)、野外鉆井平臺(tái),構(gòu)建獨(dú)立離網(wǎng)微電網(wǎng),保障開(kāi)采設(shè)備、生活區(qū)持續(xù)供電;
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應(yīng)急救災(zāi)保障:洪澇、臺(tái)風(fēng)、地震等災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng),快速轉(zhuǎn)運(yùn)至斷電區(qū)域,為救援設(shè)備、臨時(shí)安置點(diǎn)提供清潔電力;
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工商業(yè)分布式能源:工業(yè)園區(qū)、養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)園配套,自發(fā)自用、削峰填谷,降低企業(yè)用電成本,完成碳減排指標(biāo);
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海島邊防 / 偏遠(yuǎn)村落:無(wú)主電網(wǎng)區(qū)域長(zhǎng)期穩(wěn)定供電,解決居民、哨所日常用電難題;
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戶外文旅、影視拍攝:露營(yíng)基地、大型活動(dòng)、外景拍攝,靜音零污染,適配環(huán)保管控區(qū)域;
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新能源配套項(xiàng)目:大型風(fēng)光基地配套移動(dòng)儲(chǔ)能,平抑發(fā)電波動(dòng),作為黑啟動(dòng)備用電源。
四、研發(fā)成果與行業(yè)價(jià)值
自 2024 年立項(xiàng)研發(fā)完成后,華全移動(dòng)光伏儲(chǔ)能電站先后取得多項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán):儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)軟件著作權(quán)、光儲(chǔ)拖車電站實(shí)用新型專利、儲(chǔ)能艙外觀專利等多項(xiàng)自主成果,同步參與《電池儲(chǔ)能系統(tǒng)集成技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)論證,產(chǎn)品檢測(cè)數(shù)據(jù)納入企業(yè)《中國(guó)發(fā)電機(jī)組行業(yè)發(fā)展白皮書》案例庫(kù)。
從行業(yè)層面,該產(chǎn)品打破移動(dòng)供電設(shè)備高耗能固有模式,推動(dòng) “光伏 + 儲(chǔ)能 + 移動(dòng)裝備” 融合創(chuàng)新,豐富國(guó)內(nèi)多能互補(bǔ)成套設(shè)備品類;對(duì)華全自身而言,完善發(fā)電、儲(chǔ)能、配電、新能源耦合全產(chǎn)業(yè)鏈布局,補(bǔ)齊移動(dòng)綠電裝備賽道短板,助力企業(yè)面向海內(nèi)外能源項(xiàng)目提供一站式光儲(chǔ)柴綜合解決方案。產(chǎn)品上市后,先后配套國(guó)內(nèi)多家央企基建項(xiàng)目,并批量出口東南亞、中亞、非洲、歐美 170 余個(gè)國(guó)家,海外市場(chǎng)反饋優(yōu)異。
五、企業(yè)研發(fā)實(shí)力支撐
本次移動(dòng)光伏儲(chǔ)能電站研發(fā)落地,依托華全多年創(chuàng)新積淀:公司作為國(guó)家專精特新 “小巨人”、高新技術(shù)企業(yè),擁有百人研發(fā)團(tuán)隊(duì)、省級(jí)工業(yè)設(shè)計(jì)中心,常年與同濟(jì)大學(xué)、齊魯工業(yè)大學(xué)、濰坊學(xué)院開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作,200 余項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)覆蓋發(fā)電、儲(chǔ)能、智能控制全領(lǐng)域。2024 年度除移動(dòng)光伏儲(chǔ)能電站外,公司同期完成發(fā)電機(jī)組云測(cè)試平臺(tái)、環(huán)保燃?xì)鈾C(jī)組等多項(xiàng)自研項(xiàng)目,持續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)綠色電力裝備迭代,踐行 “讓綠色電力守護(hù)人類安全” 的企業(yè)使命。
