一、光伏基本知識點

光伏發電作為實現碳中和、碳達峰的一部分，為有序推進低碳發展工作，以光伏發電為代表的清潔能源，已經逐漸成為增量能源的主要解決方案之一。

光伏生產環節主要是四個：硅料—硅片—電池片—組件，從硅片到電池片又需要輔材銀漿，電池片到組件環節又涉及到光伏玻璃、邊框、膠膜、背板等輔材。

（光伏產業鏈）

二、儲能基本知識點

1、儲能貫穿新型輸電系統

碳中和目標的實現需要光伏、風電等新能源大規模的建設，而新能源發電具有間歇性、不穩定性的問題，提高了電網在輸配容量、電頻波動控制等方面的要求。有效的運營需新型電力系統的支持，新型電力系統正經歷從“源-網-荷”到“源-網-荷-儲”的變化，儲能有望成為第四大基本要素。

在用電側，將由同步發電機轉變為光伏、風電等可再生能源為主，由單一用電轉變為復合多層次用電。在輸配電側，由單向送電轉變為特高壓直流、雙向輸配電系統；而儲能設備貫穿于新型電力系統轉型的發電、輸配電、用電三個環節。

（儲能貫穿新型輸電系統）

2、不同儲能主要技術方案及特點

抽水儲能成本占優，電化學儲能響應迅速。目前的儲能技術方案可分為物理機械儲能（抽水、壓縮空氣和飛輪儲能）、電化學儲能、光熱儲能和電磁儲能。

（不同儲能主要技術方案與特點）

3、各類電化學儲能電池性能對比

（各類電化學儲能電池性能對比）

4、磷酸鐵鋰 vs 三元 vs 鈉離子電池性能對比

（不同電池性能對比）

5、儲能產業鏈

儲能系統是以電池為核心的綜合能源控制系統。

儲能系統主要包括電池組、雙向變流器(PCS)、能量管理系統 (EMS)、電池管理系統 (BMS) 及其他電氣設備等多個部件構成。

（儲能產業鏈圖）

6、儲能系統各部件相互關系與2020 年儲能系統成本拆分

目前行業玩家包括電池、PCS、 EMS 、系統基礎四類企業。

1) 電池企業

動力鋰電池企業：寧德時代、國軒高科、南都電源等；

從鉛酸電池儲能切換到鋰電池儲能的企業：派能科技、圣陽能源等

2) PCS公司

利用同源技術切入到儲能 PCS環節：陽光電源、固德威、上能電氣等；

UPS電源企業：科華恒盛、科士達等。

3) EMS公司

主要以國網系等電力裝備提供商為主，例如許繼電氣等。

4) 系統公司

全環節整合的企業：比亞迪，中天科技、派能科技；

電池或 PCS企業延伸到系統環節：時代星云、陽光電源等。

（儲能系統各部件相互關系及成本拆分）

（抽水儲能產業鏈）

（抽水儲能規劃總體目標）

三、光儲基本知識點

（光儲產業鏈）

四、與溫度傳感器

(一) 溫度傳感器在光伏中上游應用

光伏產業鏈包括硅料、鑄錠、切片、電池片、電池組件、應用系統等6個環節，上游為硅料、硅片環節，中游為電池片和組件環節，下游為發電系統。

在上游產業中，因單晶電池片轉換效率高，市場上硅片主要是單晶硅片。在硅片和電池片生產這一環節中，如單晶爐、切片機、擴散爐等設備，這些設備需要穩定的冷卻水系統，以滿足設備的降溫冷卻需求。

“針對單晶硅生產中冷卻水的流量和溫度如何可靠檢測的問題，就應用到了熱電偶等溫度監測產品。例如生產單晶硅的單晶爐設備，內部結構復雜，而單晶硅的生產環境要求極為苛刻，如爐體溫度，如果冷卻水供應不及時就可能導致爐體變形，造成硅晶體產品的不合格以及設備的損傷，所以需要在冷卻水的主管路和支管路上對水進行可靠實時的流量監測。”石冢、芝浦、大泉、華工高理與特普生等溫度傳感器領域的專家告訴溫度傳感器研究院的研究員。

(二) 溫度傳感器在光伏中游應用

1、匯流箱用溫度傳感器

光伏發電是一種清潔、低碳的發電方式，深受大家重視，且在偏遠地區獨立構成小型電網，結合了地面電站與分布式光伏發電后的儲能設備，實現良好供電。

因此，光伏發電發展迅速，光伏匯流箱是將光伏電池串列匯流裝置開始被廣泛使用到實際系統，其通過先匯流再逆變的過程，光伏發電電能可以直接輸入交流電網或者給負載進行利用。

（光伏匯流箱）

光伏匯流箱包括熔斷器、與直流母線相連用以防止雷電沖擊的避雷器、直流斷路器、與光伏電池串列相連采集電流值以及電壓值檢測模塊、采集光伏匯流箱運行狀態信息數據采集模塊、測量光伏匯流箱本體內溫度的NTC溫度傳感器、處理光伏匯流箱運行狀態信息及其內部溫度信息主控制器、與光伏電池串列相連的DC/DC變換裝置、連接所述DC/DC變換裝置輸入端的PWM控制模塊、以及與負載輸入端相連用以采集電流值的電流采樣電路。

光伏匯流箱用NTC溫度傳感器，主要用于采集其運行狀態信息及其內部溫度信息發送給上位機，實現對光伏匯流箱運行狀態監控。

“光伏匯流箱用NTC溫度傳感器，是采用高精度單端玻封熱敏電阻封裝成金屬環狀外殼，連接高導熱性強導線，形成耐高溫高防水NTC溫度傳感器。具有高精度，高靈敏，高可靠，且采用雙層密封工藝，有良好的絕緣密封性和抗機械碰撞，抗折彎能力，穩定性好等特點。”

2、鋰電池用溫度傳感器

蓄電池，即鉛蓄電池，與鋰電池、液流電池一起，都是電化學儲能，是指各種二次電池儲能。“與鉛蓄電池相比，現在我們更研用鋰電池，鋰電池，要用到電池BMS.溫度傳感器。該傳感器往往具備測溫精準、防潮性能佳、產品結構定制化等基礎特點。”

“鋰電池，要用到電池芯（芯內）溫度傳感器。這個傳感器要求適合用于電池內芯與芯之間等空間狹小區域，就是尺寸要求很小，國內特普生，國外也有一些廠家實現了這點。另外， 耐壓要求高，響應速度快。另外， 產品柔性化、可彎曲，便于安裝。”

（電池芯（芯內）溫度傳感器）

“鋰電池，要用到電池芯（外圍）溫度傳感器。這個傳感器產品結構要求簡單、產品表面要求容易粘貼，防水防潮。”

（電池芯（外圍）溫度傳感器）

“最后，要說的是：不同廠家與型號的鋰電池、鋰電池，都用溫度傳感器，都是儲能用溫度溫度傳感器，但是存在”測溫點”數量、溫度傳感器結構的不同！”

(三) 光伏下游（氣象站）應用溫度傳感器

光伏氣象站集成了一組氣象傳感器及其備件、支架、供電設備、本地的數采集器用于處理及存儲測量的數據。這些傳感器以指定方式安裝，并且電站監控系統可讀取它們的坐標和配置。

“其實，在光伏系統氣象站中，只需要少量的氣象傳感器，如溫度傳感器、傾角傳感器等等，就能夠充分覆蓋氣象站的評估需求。”

（氣象站）

拿光伏氣象站溫度傳感器來說，氣象數據的準確性是電站績效評估的關鍵。而在電站績效評估中，像濕度傳感器、氣壓傳感器等與發電量有一定關聯的傳感器，則一般不會使用。通常使用較多的是溫度傳感器。例如：在組件背板上，通常會將溫度傳感器直接安裝在光伏組件的背面，以測量組件中電池片的溫度，這種測溫方法，叫“光伏背板溫度傳感器”，是利用一個熱交換模型，把組件背板溫度換算到組件內部電池片的溫度。在換算過程中，還需要輸入環境溫度以及風速、風向進行修正。

“光伏背板溫度傳感器，采用高精度溫度傳感器作為敏感元件，采樣算法精度高、穩定性好。防過壓、防過流、防反接。輕巧、緊湊、防水的設計。專門應用于組件溫度監測。標準MODBUSRTU通訊協議，可指令改變變送器地址、通訊波特率、恢復出廠設置、遠程軟復位等，便于二次開發，適合OEM配套。”此外，氣象站還會安裝環境溫度傳感器，用于監測實際運行陣列周圍的空氣溫度。

（四）溫度傳感器在光伏下游應用

光伏下游對溫度傳感器的應用，主要是商用光伏電站、家用光伏電站、大型儲能及微網。

“我們所理解的商用、家用光伏電站，主要指一種光儲站（光伏儲能站），即把光伏儲存起來，以便為大功率的商用、普通功率的家用調配使用，這是一種家庭及工商業儲能。我們所理解的大型儲能，主要電網級箱式儲能。我們所理解的微網，主要是通信儲能。也就是說，溫度傳感器在光伏下游應用，主要有家庭及工商業儲能、通信儲能、電網級箱式儲能。我們目前還沒介入這塊業務。”華工高理說，“這塊業務單體需求量少，無法滿足我們規模化的要求。”

（特普生箱式儲能CCS-螺絲固定方案）

“我們特普生溫度傳感器，用在家庭及工商業儲能、通信儲能、電網級箱式儲能的比較多。”特普生說，“我們2022年推出來儲能CCS電池模組溫度/電壓采集方案，用家庭/工商業儲能CCS、通信儲能CCS、箱式儲能CCS來解決對應不同儲能溫度采集問題。CCS(Cells Contacting System)， 即線束板集成件、采集集成件、總成或線束隔離板。儲能CCS，安裝在電池包上，形成一套電池模組。

（特普生家庭/工商業儲能CCS-FPC方案）

“我們儲能CCS，通過銅鋁巴，實現電芯串并聯，輸出電流；采集電芯電壓；采集電芯溫度。我們有螺絲固定方案、激光焊接方案、超聲焊接方案、FPC方案。”