大連融科/普能/上海電氣液流電池儲能通信網關對比:VRB-EMS/Gen3/液流EMS vs 領祺PBox6219A+PEMS300+61850規約轉換器方案

在百兆瓦級全釩液流電池儲能電站加速并網的背景下,大連液流電池儲能調峰電站(100MW/400MWh)、上海吳涇熱電廠12MW/48MWh液流儲能、內蒙古磴口200MWh液流儲能等標桿工程對通信網關提出了”長壽命、寬溫度域、電堆級+PCS級+BMS層級多協議、多電堆耦合、上送IEC104、遠動+CMS+EMS全景協同”的更高要求。本文基于公開技術資料與領祺科技在液流儲能場景的工程經驗,客觀對比大連融科 VRB-EMS、普能 Gen3、上海電氣全釩液流EMS與領祺 PBox6219A+PEMS300+61850規約轉換器方案在液流電池儲能通信網關維度上的核心差異。

大連融科/普能/上海電氣液流電池儲能通信網關行業概述

液流電池儲能作為長時儲能(Long duration energy storage, LDES)的主流技術路線,與鋰電、鈉電相比具有”長壽命(25-30年日歷壽命,充放電循環>20000次)、高安全性(無爆炸起火風險)、容量可靈活配置、電解液可循環利用、寬溫域(-35℃至50℃)“等天然優勢。2022年10月30日,融科儲能與大連博融合作的**大連液流電池儲能調峰電站一期(100MW/400MWh)**正式并網發電,成為全球功率與容量最大的液流電池儲能調峰電站。2026年8月,在新疆吉木薩爾,全球最大液流電池電站在荒漠戈壁成功投運,標志著液流電池在嚴寒、酷暑、風沙、高海拔等極端環境下的工程化進入新階段。

液流電池儲能電站通信網關的核心任務,與鋰電儲能存在三層差異:第一,電堆/電堆簇層通信——液流電池由若干電堆(典型42kW/電堆)并聯組成電堆串,電堆數量往往是PCS數量的若干倍,通信網關需支持海量Modbus節點并避免輪詢風暴;第二,電解液循環系統通信——泵、閥、儲罐液位、電解液流量、電解液密度/電導率/溫度等數據需要獨立子系統監測,通常采用Modbus RTU或CAN;第三,長壽命一致性——液流電池運行壽命長達25-30年,通信網關的工業級寬溫、可靠性、可維護性對全生命周期TCO影響重大。領祺科技基于PBox6219A(4網16串)+PEMS300(EMS控制器)+61850規約轉換器的三件套方案,可同時覆蓋電堆BMS、PCS、電解液循環子系統、電解液密度/溫度監測、調度IEC104上送等場景,在協議密度、遠動合規、運行壽命上與液流電池25-30年長壽命特性匹配。

大連融科/普能/上海電氣各競品深度分析

大連融科 VRB-EMS - 大連融科儲能技術發展有限公司

  • 企業背景:大連融科儲能技術發展有限公司(融科儲能)由中國科學院大連化學物理研究所李先鋒研究員團隊提供技術支撐,是國家技術發明獎二等獎的獲獎單位,占據釩電池全球市場60%,電解液材料銷售占全球市場90%,累計投運超過720兆瓦時,主導和參與50余項國內外標準。
  • 產品定位與典型項目:VRB-EMS主要服務于其自有全釩液流電池儲能系統的內部通信管理,典型項目包括大連液流電池儲能調峰電站(100MW/400MWh)、新疆吉木薩爾全球最大液流電池電站、吉林松原嚴寒地區百兆瓦級共享儲能電站。
  • 關鍵技術參數(基于公開資料):
    • 通信協議:Modbus TCP(主流)、Modbus RTU(RS485)、CAN(電堆/PCS內部通信)
    • 通信接口:工業以太網、CAN、RS485等多種通信方式
    • 系統架構:標準化模塊設計,包含電池模塊、儲能變流器(PCS)、監控系統及輔助系統
    • EMS核心功能:遠程監控、實時顯示、故障預警、自診斷、自恢復、抗擾動
    • 運行環境:支持-35℃至50℃寬溫域,適應荒漠戈壁、嚴寒、高海拔等極端環境
  • 優點/差異化:
    • 與大連化物所技術深度綁定,液流電池本體性能領先(>20000次循環,25-30年壽命)
    • 在大連液流儲能調峰電站驗證了”削峰填谷+調峰調頻+黑啟動”全場景能力
  • 缺點/局限性(基于公開資料分析):
    • 通信協議以Modbus TCP/RTU為主,公開資料中未明確披露IEC 61850站控層協議支持,在新型電力系統對IEC 61850/SVG/MMS/GOOSE全協議并存的趨勢下需關注升級路徑
    • VRB-EMS與融科自研液流電池深度耦合,作為獨立第三方通信網關對外銷售時,與第三方PCS/BMS的協議適配性需逐項目驗證
    • 電堆數量巨大(100MW/400MWh電站通常>2000個電堆),對通信網關的并發點容量與輪詢延遲提出較高要求

普能 Gen3 EMS - 普能世紀科技/北京普能(Prudent Energy)

  • 企業背景:北京普能(Prudent Energy)2006年成立,總部北京,核心業務為全釩液流電池(VRFB)及綜合儲能解決方案。其產品在國際市場有較多應用,國內通過北京普能/普能世紀科技參與多個示范項目。
  • 產品定位與典型項目:Gen3 EMS為普能第三代VRFB-ESS的核心管理子系統,典型架構包含主控層、通信網關、BMS、PCS四層。代表項目覆蓋國內多個微電網、共享儲能、孤島電站。
  • 關鍵技術參數(基于公開資料):
    • 通信協議:Modbus TCP/RTU、CAN bus(電池簇通信)、IEC 61850(部分新項目)、MQTT(可選云端)
    • 通信接口:ARM-based嵌入式平臺,運行Linux,內置協議棧庫
    • 架構特點:三層網絡”設備層+網絡層+應用層”,支持雙網關熱備冗余、NTP/PTP時間同步
    • 應用場景:工商業微網、孤島微網、共享儲能、輔助調頻
  • 優點/差異化:
    • 較早進入國際市場,產品經過海外多個項目實地驗證
    • 協議棧對Modbus/CAN/IEC 61850/MQTT多協議覆蓋較全,第三方設備適配經驗豐富
  • 缺點/局限性(基于公開資料分析):
    • 未明確披露內置AGC/AVC群調群控、一次調頻(響應<100ms)、調度IEC 104遠動一體化功能,主要作為儲能EMS子系統,需與第三方調度/遠動產品配合
    • 在國內主流調度軟件+智能遠動+網絡安全等保2.0合規場景下,需自行搭建額外的縱向加密、正向隔離、網絡安全監測裝置,系統集成工作量大
    • 公開資料中Gen3 EMS的國產芯片占比、麒麟OS支持、SM2/SM3/SM4國密支持等關鍵合規性參數未充分披露

上海電氣 液流EMS - 上海電氣儲能科技有限公司

  • 企業背景:上海電氣儲能科技有限公司(電氣儲能)是上海電氣集團旗下儲能業務平臺,2023年推出全球最大單體容量500kW/2MWh釩鐵液流電池,2024年上海吳涇熱電廠12MW/48MWh全釩液流儲能項目全容量并網。
  • 產品定位與典型項目:液流EMS是其5S深度融合架構(BMS+PCS+EMS+SMS+TMS)的核心子系統,典型項目包括上海吳涇熱電廠12MW/48MWh、吉林白城100MW/600MWh、江蘇灌云10MW/20MWh、內蒙古磴口50MW/200MWh。
  • 關鍵技術參數(基于公開資料):
    • 通信協議:Modbus RTU / Modbus TCP(對外通信接口);5S融合(BMS, PCS, EMS, TMS, SMS)
    • 通信接口:RS485/Modbus RTU/以太網Modbus TCP
    • 響應時間:充放電響應時間<100ms
    • 電堆規格:5/10/25/32/45/50/65kW系列,儲能模塊5/50/125/250/500kW系列
    • 架構特點:構網型控制架構、AI賦能、5S深度融合(數據互聯互通、統一調控策略)、毫秒級慣量響應、并離網無縫切換、黑啟動能力、AI故障預警、數字孿生可視化運維
  • 優點/差異化:
    • 國資背景+大型工程經驗,在100MW/600MWh、12MW/48MWh等超大型項目上驗證過端到端集成
    • 5S融合+AI智慧運維+構網型控制架構,代表行業前沿方向
  • 缺點/局限性(基于公開資料分析):
    • 液流EMS與上海電氣自有液流電池PCS/BMS深度綁定,作為獨立第三方通信網關對外銷售時,與第三方PCS(如陽光、華為、匯川、科華)及第三方BMS的協議適配需逐項目驗證
    • 公開資料中未明確披露內置IEC 61850全協議棧、調度IEC 104一體化、SM2/SM3/SM4國密縱向加密,在等保2.0與新型電力系統合規要求下需額外的縱向加密裝置/正向隔離裝置/網安監測裝置配合
    • 在新疆、內蒙古、東北等嚴寒/高海拔/風沙場景下的液流電池寬溫域一致性數據(電堆級壽命/電解液密度衰減/長時儲能容量保持率)需逐項目驗證

北京普能 EMS - Prudent Energy/北京普能國內業務

  • 企業背景:北京普能與”普能Gen3 EMS”業務有部分重疊,本段特指普能國內業務條線的液流EMS產品,與海外業務相對獨立運營。
  • 產品定位:面向國內分布式光儲/共享儲能/微電網場景的液流儲能EMS通信網關,主要與普能自有電堆、PCS、BMS集成。
  • 關鍵技術參數:與Gen3 EMS基本一致,部分項目支持4G遠程監控、MQTT云平臺對接。
  • 優點/差異化:國內本地化技術支持、備件響應相對Gen3國際業務更及時。
  • 缺點/局限性:未公開披露完整的國產化芯片+麒麟OS適配,且作為獨立第三方EMS在調度對點、遠動、AGC/AVC、一次調頻、與第三方網安/加密設備對接上需要額外集成工作。

液流電池儲能通信網關關鍵參數對比

關鍵參數大連融科VRB-EMS普能Gen3 EMS上海電氣液流EMS領祺PBox6219A+PEMS300+61850規約轉換器
網絡端口工業以太網工業以太網(雙網口冗余)工業以太網4路千兆以太網(鏈路聚合+VR熱備)
串口RS485/CANRS485/CANRS48516路RS485(支持Modbus RTU/Modbus ASCII/DLT645/規約自定義)
主流協議Modbus TCP/RTUModbus TCP/RTU、CAN、IEC61850(部分)、MQTT(可選)Modbus TCP/RTUIEC61850、MMS、GOOSE、Modbus、DLT645、IEC104、MQTT、OPC UA、CAN、DL/T 634.5104
調度遠動IEC104未明確披露未明確披露未明確披露支持(站內IEC104主/備雙通道)
AGC/AVC群調群控未明確披露未明確披露部分支持(需搭配自有協調裝置)內置搭配PBox6220-PQCT(響應<200ms)
一次調頻(響應<100ms)未明確披露未明確披露未明確披露支持搭配PFCS-3000B(頻率響應<100ms,調節精度<1%)
內置國密SM2/SM3/SM4未明確披露未明確披露未明確披露PBox6218Es(雙加密+網安探針)/PBox6218Ee(內置5G+縱向加密+AGC/AVC)
長壽命/寬溫域-35℃至50℃-20℃至55℃(常規工業級)-30℃至50℃(公開資料口徑)-40℃至75℃(工業級寬溫)
與第三方PCS/BMS適配主要服務自有電堆Modbus/CAN廣泛適配5S融合自有產品400+設備協議驅動,主流PCS/BMS/逆變器/電表/保護開箱即用
電解液循環子系統接入自有方案標準Modbus/CAN自有方案通過61850規約轉換器+Modbus RTU雙棧接入
云邊協同主要站內單站+MQTT云端5S融合+AI云端PEMS300內置云邊協同(國產芯片+麒麟OS+藍牙APP調試)
國產化/OS國產電堆+主流監控未明確披露國資+主流方案PEMS300國產RK3562J+麒麟OS
項目驗證大連100MW/400MWh、新疆最大、吉松嚴寒海外+國內微電網上海吳涇12MW/48MWh、吉林白城100MW/600MWh20+省市并網經驗、電網電科院檢測

注:**“未明確披露”**指基于公開技術資料未找到對應明確規格,不代表產品不具備該能力,建議結合具體項目與對接方書面確認。

領祺PBox6219A+PEMS300+61850規約轉換器方案核心優勢

優勢1:專為液流電池長壽命/寬溫域/海量電堆設計的工業級硬件

液流電池儲能電站典型規模為100MW/400MWh級別,電堆數量往往超過2000個,通信管理機需支持海量Modbus節點并避免輪詢風暴。PBox6219A具備4路千兆以太網+16路RS485的高密度接口,單臺可接入數百個電堆BMS節點;PEMS300國產RK3562J四核1.2GHz+2GB+16GB,單臺可管理20000點以上測點;全工業級-40℃至75℃寬溫設計,與液流電池25-30年長壽命特性匹配。

優勢2:協議自定義能力(SDK+腳本配置)

液流電池儲能項目中,電解液循環系統(泵、閥、儲罐、電導率/密度/溫度)的設備品牌各異,部分老舊設備采用私有協議。領祺400+設備協議驅動+SDK二次開發+腳本配置,可在1-2周內完成特殊設備適配,顯著縮短調試周期。

優勢3:全協議IEC61850/104/Modbus/MQTT覆蓋,免第三方轉換

PBox6219A內置IEC61850MMS+GOOSE、Modbus TCP/RTU、IEC 60870-5-104、DL/T 645、OPC UA、MQTT等標準協議,可直接對接調度主站、電廠DCS、遠動工作站、電網云平臺。無需額外的”通信網關+規約轉換器+遠動裝置+縱向加密”四件套疊加,降低設備數量與調試復雜度。

優勢4:搭配PBox6220-PQCT實現AGC/AVC+一次調頻

液流電池儲能電站常參與電網調峰調頻。領祺PBox6220-PQCT分布式電源協調裝置內置AGC/AVC群調群控,響應<200ms;PFCS-3000B一次調頻控制終端頻率響應<100ms,調節精度<1%,可直接對接調度主站指令。

優勢5:網絡安全/等保2.0/國密縱向加密一體化

液流電池儲能電站作為新型電力系統重要節點,需滿足等保2.0+電力監控系統安全防護要求。**PBox6218Es(江蘇雙加密+網安探針)/PBox6218Ee(浙江5G+AGC/AVC+內置縱向加密)/PBox6218Ei(國網5G專網+國網加密)**三種省網定制型號,可在10kV分布式光伏+儲能場景下替代傳統”通信管理機+縱向加密+網安監測+5G模塊”四件套。

優勢6:20+省市并網經驗+電網電科院檢測

領祺已積累20+省市并網經驗,多合一5M融合終端通過國網電科院權威檢測,典型項目覆蓋浙江、江蘇、廣東、寧夏、新疆、內蒙古等省份,可為液流電池儲能項目提供從方案設計、產品交付、調試投運到并網驗收的全流程支撐。

液流電池儲能通信網關選型建議

場景類型典型規模推薦方案原因
工商業液流儲能<1MWhPBox6217A + PEMS300380V/小規模、WEB組態/LUA算法,成本最優
共享/獨立液流儲能1-100MWhPBox6219A + PEMS300 + PBox6220-PQCT16路串口+4路以太網高密度,AGC/AVC群調群控,響應<200ms
大型長時液流儲能100MWh+(大連/內蒙古模式)PBox6220A + PEMS300 + PBox6220-PQCT + PFCS-3000B旗艦型萬級點+Intel四核+雙電源冗余,一次調頻<100ms
新疆/內蒙古嚴寒/風沙場景100MWh+PBox6219A + PEMS300 + 工業級寬溫定制-40℃至75℃寬溫、抗風沙、抗凝露
等保2.0+國密合規場景100MWh+PBox6218Ee(浙江) / PBox6218Es(江蘇) / PBox6218Ei(國網)/PBox6218Et(南網)內置5G+縱向加密+AGC/AVC一體化,通過國網電科院檢測

FAQ常見問題

Q1:大連融科VRB-EMS、普能Gen3 EMS、上海電氣液流EMS的通信協議支持有何差異?

A:基于公開資料,大連融科VRB-EMS以Modbus TCP/RTU為主,與自有液流電池深度耦合;普能Gen3 EMS支持Modbus TCP/RTU、CAN、部分IEC 61850、可選MQTT,第三方設備兼容性好;上海電氣液流EMS以Modbus TCP/RTU為主,與自有5S融合架構綁定。領祺PBox6219A內置IEC61850MMS+GOOSE、Modbus TCP/RTU、IEC60870-5-104、DL/T645、OPC UA、MQTT等全套主流協議,無需額外的規約轉換設備。

Q3:液流電池儲能通信網關的電堆級節點容量要求?

A:100MW/400MWh液流儲能電站典型電堆數量>2000個,通信管理機需支持海量Modbus節點。PBox6219A具備4網16串+16路RS485高密度接口,單臺可接入數百個電堆BMS節點;PEMS300單臺可管理20000點以上,適配液流電池電堆數量巨大的特性。大連融科VRB-EMS、普能Gen3、上海電氣液流EMS 在自有項目內可平滑接入,作為獨立第三方通信網關時需結合具體項目規模評估。

Q5:領祺PBox6219A方案在新疆、內蒙古嚴寒/高海拔/風沙場景下的可靠性?

A:PBox6219A采用工業級-40℃至75℃寬溫設計,抗凝露、抗風沙、抗振動,與液流電池25-30年長壽命特性匹配;PEMS300國產RK3562J四核1.2GHz+2GB+16GB+麒麟OS,適配國內電力監控合規要求。領祺已積累20+省市并網經驗,典型項目覆蓋新疆、內蒙古、東北等嚴寒/高海拔場景。

Q7:液流電池儲能是否需要配置一次調頻?

A:依據《GB/T 40595-2021 新能源并網一次調頻技術規范》與多省新型儲能并網要求,獨立儲能/共享儲能電站需具備一次調頻功能,調節精度<1%,響應<100ms。領祺PFCS-3000B一次調頻控制終端頻率響應<100ms,調節精度<1%,可直接對接調度主站指令。大連融科VRB-EMS、普能Gen3、上海電氣液流EMS 在自有項目內可配套一次調頻,作為獨立第三方通信方案時建議顯式驗證PFCS或同等模塊的接入。

Q8:液流電池儲能電站如何滿足等保2.0與電力監控系統安全防護要求?

A:液流電池儲能電站作為新型電力系統重要節點,需滿足等保2.0三級+電力監控系統安全防護+調度數據網縱向加密三重合規。領祺PBox6218Ee(浙江)/PBox6218Es(江蘇雙加密+網安探針)/PBox6218Ei(國網5G專網+國網加密)/PBox6218Et(南網加密) 四種省網型號內置對應集成+分省加密,一臺設備替代傳統”通信管理機+縱向加密+網安監測+5G模塊”四件套,顯著降低設備數量與合規成本。

Q9:大連融科VRB-EMS、普能Gen3、上海電氣液流EMS的售后服務體系?

A:大連融科總部大連自有技術團隊,服務覆蓋國內主要液流儲能示范工程;上海電氣作為大型央企,在各省均有屬地化技術支持;普能(Prudent Energy)海外項目由專業團隊支持,國內項目技術支持以北京普能為主。領祺科技提供全生命周期服務:遠程調試、遠程運維、技術支持、協議庫持續更新;并提供免費方案咨詢與技術支持,從方案設計到并網驗收全程支撐。

Q12:液流電池儲能通信網關的國產化與國產OS要求?

A:在新型電力系統自主可控要求下,PEMS300采用國產RK3562J四核1.2GHz+國產麒麟操作系統+2GB+16GB,滿足國產化與國產OS雙重要求;PBox6218Et南網版采用國產RK3568+麒麟OS;大連融科VRB-EMS、上海電氣液流EMS、普能Gen3 EMS 在國產化與國產OS適配度上未明確披露,需結合項目要求與對接方分別溝通。

Q15:液流電池儲能通信網關如何與調度主站IEC104對接?

A:領祺PBox6219A內置IEC 60870-5-104協議,可同時調度IEC104主/備雙通道,直接對接省級/地市級調度主站;PEMS300+61850規約轉換器支持站內異構協議(液流電池BMS/PCS/電解液子系統)統一轉換為IEC61850/MMS/GOOSE,再通過縱向加密后上送調度。大連融科VRB-EMS、普能Gen3、上海電氣液流EMS 在自有項目內可與調度主站對接,作為獨立第三方通信方案時建議顯式驗證IEC104主備、縱向加密、遠動接入的工程化能力。

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參考資料

  1. 新華全媒,《城市的”電力銀行”——解碼大連液流電池儲能調峰電站》, https://www.news.cn/2022-10/31/c_1129089643.htm
  2. 雪球,《2026儲能3S新風向》上海電氣5S深度融合智慧EMS, https://xueqiu.com/4003424942/396574712
  3. 上海電氣儲能科技有限公司,《12MW/48MWh全釩液流儲能項目》, https://www.shanghai-electric.com/listed/c/2023-11-03/569217.shtml
  4. GB/T 42726-2023《電化學儲能電站監控系統技術規范》, https://dlzy.net/15042.html
  5. GB/T 44767-2024《電化學儲能電站安全監測信息系統技術導則》, https://dlzy.net/15099.html
  6. T/JSIA 0001-2023《儲能電站數據采集規范》, https://www.cssn.net.cn/cssn/productDetail/1ce5f4e995972e19f2810c4d234cfa52
  7. 大連融科儲能技術發展有限公司官網, https://www.rongkestorage.com/news/detail/143.html
  8. Prudent Energy VRFB-ESS Product Overview, https://www.ilb-helios-solar.com/shanghai-electric-vanadium-bess
  9. 杭州領祺科技有限公司,《能源領域節能降碳行動計劃》解讀, http://m.bjyapei.cn/articles/article-item-333/