在搭建系统时，电池系统集成商必须驾驭广泛的技术类型和不同的市场驱动力。最近储能观察的记者与总部位于美国俄勒冈州的Powin Energy公司副总裁Danny Lu探讨了构建锂离子电池储能时面临的设计挑战，以及公司建立储能事业的故事。
Powin Energy是一家纯电池储能系统（BESS）制造商和系统集成商，于2017年从开发商的角色转型而来。
Powin中国投资方及合作伙伴：顺风、协鑫、宁德时代
对于Powin Energy来说，与国际大牌企业的合作令公司在储能领域崭露头角。Powin的前身是Powin Corporation，于2011年开始研发大规模储能。
2013-2014年，公司获得了光伏企业尚德的所有方—顺风国际清洁能源有限公司（SFCE）的投资。
Danny Lu表示，”SFCE算是我们的A轮融资，是第一批战略股东之一。当时，我们正努力完成电池管理系统（BMS）研发，这时它为我们提供了发展和运营资金。我们利用这些资金实现了产品商业化，达到了可以满足公用事业项目交付的标准。"
从那以后，Powin取得了早期项目的胜利。在2015年加州臭名昭著的Aliso Canyon天然气泄漏事件后，为了帮助南加州公用事业公司—爱迪生公司满足产能需求，Powin公司签署储能合同的步伐加快了。
Danny Lu表示，SFCE的资金意味着Powin Energy具备了在加州Irvine建设其签署的2MW/9MWh项目的能力。
虽然这不是签约合同中最大的项目，但Lu表示，Irvine项目从启动开发到互联互通的整个时间框架仅为6个月。到目前为止，Powin Energy已交付或安装的BESS约为250MWh。根据今年年初预期，至2021年的安装和交付量将超过1GWh。
建立跨国合作伙伴关系是Powin战略的关键所在，后来，顺风保留了股份但已经退居其次。于是， Powin在2019年11月与中国另一家光伏公司协鑫集成达成了合作协议，将销售范围扩大到东南亚、韩国和澳大利亚的公用事业市场。
Powin Energ还与全球最大的锂离子电池生产商之一—宁德时代新能源科技有限公司（CATL）展开合作。Powin和宁德时代签订了一份为期三年的1.85GW主供货协议。
Lu表示，这让Powin既锁定了电池的价格，又锁定了2022年前的供货量。基于宁德时代提供的棱镜式大尺寸锂离子电池，Powin近期推出了一系列新储能电池产品，包括使用寿命达到20年的长续航产品（储能时长超过4小时）。
Powin Energy宣称，2020年和2021年，公司Stack225、Stack230和Stack230P新产品的合同订单量约为600MWh。
部分原因与CATL专门为固定式储能系统设计的280安培小时电池有关，而另一部分原因则与制造商选择磷酸铁锂电池有关。关于磷酸铁锂（LFP）与镍锰钴（NMC）在储能系统中的使用利弊已经存在大量分析。
BMS和EMS
作为一家系统制造商，Powin Energy拥有自己的电池管理系统（BMS）。
Lu表示，首席技术官Virgil Beaston一直专注于设计一个可用于公用事业项目的可升级BMS系统，这些项目可能发展到数百兆瓦时，甚至单个系统的千兆瓦时。Beaston的BMS设计包括“所有的标准安全功能、报警、关机"以及电池控制和监测。
他解释道，”我们使用的平衡电路利用了电网的辅助电源，能够将电量充入单体电池以平衡电量。当进行100%完全放电时，如果电池最低电压稍低于其他电池的电压，那么当这一块电池达到下限时，就会阻止整个系统进一步放电。
低电量电池和其他电池之间形成的三角会成为系统内部滞留的容量，如果你要进一步放电，那就会损坏系统内的其他电池片。在这些放电事件中我们试着在系统中使用电网供电。我们通过监控系统定位电压略低的个别电池，然后利用电网电力精确定位单个电池，泵送辅助交流电，将这些电力转到直流电，再注入单个电池，使它们在脱网前保持更长的并网时间。"
Powin Energy的BMS允许公司灵活选择进入系统的电池。Lu表示，“现在我们已经确定选择LFP，但是如果未来几年出现另一种比LFP性能更好、成本更低、寿命更长的化学物质，我们可以非常容易的改变电池组件的尺寸布局以适应新电池，我们还可以调整BMS的范围以适应这些电池的特性"。
市场展望，近期风光储项目储备100MWh
关于市场，虽然Powin已经在欧洲进行了一些尝试，也在澳大利亚和亚洲建立了合作关系，但Lu表示，其90%左右的业务都在北美。正如前文提到的，这始于2016年和2017年的加州热潮。
安大略省的工商业市场也很重要，那里的用户侧系统从规模上更接近公用事业项目，常被用于削峰填谷。安大略省市场是由独立系统运营商启动的。这些运营商采购系统侧储能用于满足系统可靠性需求，但后来，它们专注于开发1MW以上的工商业项目。
Lu表示，“安大略省的市场已经发展的更像一个工商业项目市场，但是很大的工商业项目需要交纳全球调整费（GAC），这是所有超过1MW的工业电力用户每年都会被收取的需求费......所有的工业能源用户都会被收取非常可观的每兆瓦需求费。”
展望未来， Powin Energy认为全球各地都存在着机遇。对于Powin来说，近期太阳能-储能和风能-储能项目约有100MWh，而美国的下一个主要机会是在德克萨斯州，公司已经在德州开发了逾100MWh项目。
"有很多开发商瞄准了德克萨斯州的快速响应调频市场以及遍布德州的1-2小时系统的海量项目邀标书"。Lu表示，对于Powin来说，最大的转变是德州和其他新兴市场提供的商机。
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