2023年是被公认的工商业储能产业化元年。
根据EESA（Energy Storage Association）的最新统计数据，中国工商业储能新增装机容量达到了4.72GWh，同比增长超过200%。2023年国内集中式光伏新增装机120.014GW，同比增长148%，风电装机45.9GW，同比增长102%。
国内的风光大基地项目建设持续发力，在完成首批约97GW风光基地建设后，后续还有超过450GW风光大基地项目待建。
根据EESA统计，2023年中国源网侧储能新增装机21.46GW/46.40GWh，同比增长近200%，占全国新型储能新增装机的96%，在我国新型储能装机结构中仍据主导地位。
这一数据不仅反映了储能市场的迅猛发展，也预示着储能技术正在逐步走向成熟，并将在未来的能源体系中扮演越来越重要的角色。
然而，随着市场的快速扩张，储能领域也面临着诸多风险与挑战。
来源：中和碳研究院
拆分储能产业链
产业链中游的“储能电池系统”主要包括“能量管理系统(EMS)”、“电池管理系统(BMS)”、“储能逆变器(PCS)”、“电池组”四个部分。电池组将状态信息反馈给电池管理系统BMS，BMS将其共享给能源管理系统EMS和储能变流器PCS，EMS根据优化及调度决策将控制信息下发至PCS与BMS，控制单体电池/电池组完成充放电等。这四个部分各司其职，共同确保储能系统的稳定运行。
来源：国际能源网
能量管理系统EMS
EMS在储能系统中担任决策角色，主要负责数据采集、网络监控和能量调度。通过实时监测储能系统的运行状态，EMS能够优化能量分配，确保微电网和整套系统的正常运行。其主要功能包括监测与采集、数据分析与优化、能源调度与控制以及故障检测与安全保护。EMS通过高效的数据处理和分析能力，实现了储能系统内部微电网的能量控制，提高了能源利用效率。
工商业储能EMS典型组网 来源：网络
电池管理系统BMS
BMS(Battery Management System，电池管理系统)则担任感知角色，主要负责电池的监测、评估、保护以及均衡。BMS能够实时测量电池的基本参数，如电压、电流和温度，从而防止电池出现过充电和过放电现象，延长电池的使用寿命。随着技术的发展，BMS厂家开始实现一芯一管理，即对每个电芯进行精细化管理，提高了监测颗粒度和系统安全性。然而，这也带来了成本上升和系统复杂度增加的问题。
BMS系统框图 来源：网络
储能变流器PCS
PCS在储能系统中扮演着执行者的关键角色，负责交直流转换。其核心组成部分包括DC/AC双向变流器和控制单元，通过接收后台控制指令，并根据功率需求精准调控电池的充放电过程，从而实现对电网有功和无功功率的有效调节。
此外，PCS还能通过CAN、RS485接口通讯及干接点传输等方式，与BMS（电池管理系统）紧密协作，获取电池组状态信息，实施保护性充放电策略，确保电池安全运行。
储能变流器技术的不断进步已成为推动行业发展的核心动力。当前，高压迭代成为储能PCS企业的研发新趋势，直流电压等级已跃升至2000V，这带来了能量密度的显著提升、能耗的进一步降低以及投资回报的更加经济。
据行业统计，相较于1500V系统，2000V系统在全生命周期内可节省约8%的投资成本。
然而，值得注意的是，2000V系统目前仍处于示范应用阶段，相关IEC标准尚需完善。因此，建议先在光伏领域进行规模化应用验证，待技术成熟后再逐步推广至储能行业。
预计在未来两年内，随着技术的不断成熟和市场的广泛认可，2000V系统有望在储能领域实现规模化发展。
在散热设计方面，储能变流器正经历从风冷到液冷的转变。液冷设计在散热性能、功率密度、能效以及空间利用率等方面展现出显著优势。
然而，液冷技术也带来了新的维护挑战，如冷却液的更换与处理、系统密封性导致的凝露等问题。因此，未来散热方式的发展需更加注重解决这些维护难题，同时加强对储能变流器免维护性和环境适应性的关注。
PCS系统框图 来源：网络
电池组
电池组作为储能系统的核心组件，承担着能量储存与按需释放的重任，同时向电池管理系统（BMS）反馈实时状态信息，以便进行精准监测与管理。电池组的性能直接关乎储能系统的整体效能，因此，选用高性能、长寿命的电池组对于提升储能系统的可靠性和经济效率具有决定性意义。
来源：国知局
进入2024年，电芯领域实现了从314Ah到600Ah乃至更高容量的重大突破，这一显著的降本增效措施极大地推动了行业的快速发展。
然而，技术的快速迭代也带来了不少挑战。电芯规格的多样化使得集成商在兼容性方面面临严峻考验，这不仅限制了产品的灵活性，也影响了市场的多样性。此外，新技术与平台的不断升级增加了迭代的难度，新产品因市场验证不足而存在一定的风险。因此，企业在推出新规格电芯时，必须进行严格的测试与验证，同时规划好未来的产线升级路径，以确保产品的可靠性、安全性以及长期的可持续性。
智能储能软件成新高地
据贝哲斯咨询数据，2023年全球储能软件市场规模达到46.08亿美元，并预测至2028年将以29.57%的复合年增长率持续扩张。
储能软件依托专门开发的解决方案，推动储能技术进步，有效补充风能、潮汐能及太阳能等间歇性能源，旨在平衡能源供需。先进的储能管理软件能够优化系统性能，支持复杂应用，并具备面向未来储能系统及应对技术变革的能力。
物联网（IoT）、机器学习和区块链等数字技术的突破，为储能系统带来了创新的软件平台，提升了其技术能力和经济可行性。储能作为未来电网的核心构成部分，凭借先进设计与控制软件平台，展现出巨大价值。除通过存储资产扩大市场规模外，储能软件还能助力电池与太阳能配对，并降低生命周期成本，提高存储系统的经济性。
同时，数据传输安全已成为技术层面及电站稳定高效运行、智能化管理的关键。从技术层面分析，储能系统作为智能电网的重要组成部分，其运行状态实时数据与远程控制指令的传输安全直接关系到电网稳定与安全。数据在传输过程中的篡改或泄露可能导致电站失控，甚至引发更大电网故障。因此，采用先进加密技术、实施严格访问控制策略及遵循网络安全协议，成为保护数据安全、防范泄露及恶意攻击的必要举措。
随着储能技术与智能电网、能源管理系统及远程监控平台的深度融合，数据交换与共享日益频繁复杂，数据安全的重要性也随之提升至新高度。越来越多的企业也投身其中，可以预见的是，未来智能储能软件将成为新的爆发点。
