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安科瑞劉鴻鵬172 一 ⑥⑨⑦② 一5322
隨著工商業(yè)儲(chǔ)能在企業(yè)側(cè)的快速落地，儲(chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)重點(diǎn)正逐步由“設(shè)備配置”轉(zhuǎn)向“運(yùn)行管理”。在實(shí)際工程中，儲(chǔ)能柜內(nèi)部設(shè)備種類繁多、運(yùn)行目標(biāo)復(fù)雜，若缺乏統(tǒng)一的能量管理機(jī)制，往往難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的經(jīng)濟(jì)性與安全性。本文結(jié)合企業(yè)儲(chǔ)能柜的典型應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)儲(chǔ)能柜體能量管理系統(tǒng)的工程需求進(jìn)行分析，并以Acrel2000ES為例，探討其在企業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值與實(shí)際意義。
關(guān)鍵詞：企業(yè)儲(chǔ)能；儲(chǔ)能柜；能量管理系統(tǒng)；EMS；工商業(yè)儲(chǔ)能
引言
在“雙碳”目標(biāo)與新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下，工商業(yè)儲(chǔ)能逐漸成為企業(yè)參與電力市場(chǎng)、優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)的重要技術(shù)手段。相比集中式儲(chǔ)能，企業(yè)側(cè)儲(chǔ)能更貼近負(fù)荷本身，其運(yùn)行效果直接影響企業(yè)用能成本、供電可靠性與配電系統(tǒng)安全水平。
然而，從工程實(shí)踐來(lái)看，儲(chǔ)能項(xiàng)目投運(yùn)后“效果不及預(yù)期”的情況并不少見(jiàn)。其根本原因并非儲(chǔ)能裝置性能不足，而是儲(chǔ)能柜在運(yùn)行過(guò)程中未能形成有效的能量調(diào)度與系統(tǒng)協(xié)同機(jī)制。由此，具備現(xiàn)場(chǎng)自治能力的儲(chǔ)能柜體能量管理系統(tǒng)，逐漸成為企業(yè)儲(chǔ)能方案中的核心組成部分。
2022年已并網(wǎng)的儲(chǔ)能項(xiàng)目中,用戶側(cè)并網(wǎng)占比為8.36%, 其中工商業(yè)儲(chǔ)能規(guī)模為占比為98.6%。隨著各省市的峰 谷價(jià)差拉大,部分省市可實(shí)現(xiàn)兩充兩放,工商業(yè)儲(chǔ)能會(huì)更 加具有經(jīng)濟(jì)性,加上限電政策的影響,工商業(yè)儲(chǔ)能將在 2023-2025年逐漸發(fā)展成主要的增長(zhǎng)點(diǎn)。
企業(yè)儲(chǔ)能柜體的典型運(yùn)行特征與管理難題
企業(yè)儲(chǔ)能柜通常作為配電系統(tǒng)的下游節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，其一端連接電網(wǎng)或變壓器，另一端直接服務(wù)于企業(yè)負(fù)荷。這一位置決定了儲(chǔ)能柜在運(yùn)行中同時(shí)承擔(dān)經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)與安全支撐的雙重角色。
企業(yè)儲(chǔ)能柜在實(shí)際運(yùn)行中往往涉及電池、PCS、計(jì)量、溫控和消防等多套系統(tǒng)協(xié)同工作，運(yùn)行結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由于監(jiān)測(cè)對(duì)象分散、數(shù)據(jù)來(lái)源多樣，運(yùn)維人員很難快速、完整地掌握儲(chǔ)能柜的整體運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，儲(chǔ)能運(yùn)行過(guò)程與企業(yè)負(fù)荷變化、電價(jià)策略緊密相關(guān)，如果缺乏持續(xù)、統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)手段，儲(chǔ)能系統(tǒng)容易從“主動(dòng)調(diào)節(jié)”退化為“被動(dòng)運(yùn)行”。因此，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能柜運(yùn)行狀態(tài)、安全風(fēng)險(xiǎn)及運(yùn)行效果的集中監(jiān)測(cè)與清晰呈現(xiàn)，已成為當(dāng)企業(yè)儲(chǔ)能運(yùn)維管理中的核心難點(diǎn)。
在實(shí)際應(yīng)用中，儲(chǔ)能柜不僅涉及電池系統(tǒng)與變流器，還需要與計(jì)量裝置、溫控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)及多種輔助設(shè)備協(xié)同運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行策略依賴人工配置或設(shè)備各自獨(dú)立工作時(shí)，難以應(yīng)對(duì)企業(yè)負(fù)荷波動(dòng)、分時(shí)電價(jià)變化以及并網(wǎng)安全約束等復(fù)雜工況。這對(duì)儲(chǔ)能柜的集中監(jiān)控、統(tǒng)一決策和快速響應(yīng)能力提出了更高要求。
儲(chǔ)能預(yù)制艙監(jiān)測(cè)管理方案
針對(duì)上述問(wèn)題，儲(chǔ)能柜體能量管理系統(tǒng)的核心目標(biāo)在于：以儲(chǔ)能柜為基本管理單元，實(shí)現(xiàn)電氣狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)與運(yùn)行策略的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。
Acrel2000ES正是圍繞這一目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其系統(tǒng)架構(gòu)以儲(chǔ)能柜現(xiàn)場(chǎng)為核心，具備完整的數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)分析與策略執(zhí)行能力。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能柜內(nèi)各類關(guān)鍵設(shè)備的集中接入，使儲(chǔ)能柜從單一功能設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆渥灾鞴芾砟芰Φ南到y(tǒng)單元。
安科瑞儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)Acrel-2000ES，門針對(duì)設(shè)備供應(yīng)商、儲(chǔ)能集成商、電池商所生產(chǎn)的工商 業(yè)儲(chǔ)能柜、儲(chǔ)能集裝箱研發(fā)的一款儲(chǔ)能EMS。具有完善的儲(chǔ)能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備 (PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細(xì)信息,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢 與分析、可視化監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。在應(yīng)用上支持能量調(diào)度,具備計(jì)劃曲線、 削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。
工業(yè)儲(chǔ)能柜
儲(chǔ)能集裝箱
組成架構(gòu)
Acrel-2000ES，可通過(guò)直采或者通過(guò)通訊管理機(jī)或串口服務(wù)器將儲(chǔ)能柜或者儲(chǔ)能集裝箱 內(nèi)部的設(shè)備接入系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：
功能策略
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產(chǎn)品規(guī)格
系統(tǒng)界面
系統(tǒng)頁(yè)
展示儲(chǔ)能的關(guān)鍵信息，如充放電狀態(tài)、收益環(huán)境等信息;以柱狀圖、曲線或者表格形式實(shí)現(xiàn)變量展示;客戶定制化需求。
運(yùn)行配置
儲(chǔ)能PCS并離網(wǎng)模式，運(yùn)行模式及功率、電壓限值設(shè)置;儲(chǔ)能BMS的SOC、電壓、溫度等限值的設(shè)置;環(huán)境溫濕度、照明、空調(diào)等參數(shù)設(shè)直。
狀態(tài)監(jiān)測(cè)
儲(chǔ)能系統(tǒng)的四遙信息儲(chǔ)能系統(tǒng)的工況信息;儲(chǔ)能輔助設(shè)備(如消防、照明、環(huán)境、空調(diào)等的工況信息。
電池管理
實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池堆/電池簇/電芯的狀態(tài)、數(shù)據(jù)管理滿電壓、溫度電流及相關(guān)通道位置的監(jiān)測(cè)。
曲線報(bào)表
根據(jù)儲(chǔ)能運(yùn)行狀態(tài)展示充放電功率曲線、SOC變化曲線等，可支持定制化業(yè)務(wù)曲線。支持不同顆粒度的電池溫度、電壓、電量報(bào)表，收益報(bào)表的統(tǒng)計(jì)，支持自定義查詢，導(dǎo)出與打印。
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系統(tǒng)配置
支持手動(dòng)策略，對(duì) PCS 進(jìn)行啟停、并離網(wǎng)及充放電操作。支持預(yù)置策略想:削峰填谷、逆功率保護(hù)、需量控制等。支持智能策略動(dòng)態(tài)規(guī)劃充放策略。
在企業(yè)儲(chǔ)能柜中的應(yīng)用價(jià)值
從運(yùn)行效果來(lái)看，引入Acrel2000ES后，儲(chǔ)能柜的運(yùn)行邏輯由單點(diǎn)控制轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)調(diào)度。在分時(shí)電價(jià)條件下，儲(chǔ)能柜可以按照既定策略穩(wěn)定運(yùn)行，使儲(chǔ)能參與企業(yè)用能優(yōu)化的過(guò)程更加可控；在負(fù)荷波動(dòng)較大的工況中，儲(chǔ)能系統(tǒng)的響應(yīng)與調(diào)節(jié)更加及時(shí)，有效降低了對(duì)變壓器與主供電線路的沖擊。
同時(shí)，通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能柜內(nèi)部環(huán)境與安全狀態(tài)的持續(xù)監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)在異常發(fā)生即可觸發(fā)預(yù)警或保護(hù)聯(lián)動(dòng)，有助于降低儲(chǔ)能運(yùn)行過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。這種“運(yùn)行—監(jiān)測(cè)—記錄”一體化的管理方式，為企業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)維提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
工程應(yīng)用價(jià)值與推廣意義
從工程應(yīng)用角度看，儲(chǔ)能柜體能量管理系統(tǒng)的引入，使企業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目由“設(shè)備交付型工程”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;可持續(xù)運(yùn)行型系統(tǒng)工程”。其價(jià)值不僅體現(xiàn)在短期的峰谷電價(jià)收益，更體現(xiàn)在運(yùn)行穩(wěn)定性、運(yùn)維規(guī)范化以及后期擴(kuò)展能力上。
對(duì)于儲(chǔ)能集成商和終端企業(yè)而言，該類系統(tǒng)能夠顯著降低儲(chǔ)能項(xiàng)目在交付后的運(yùn)維依賴度，使儲(chǔ)能系統(tǒng)更加貼合企業(yè)實(shí)際用能需求，也更符合當(dāng)工商業(yè)儲(chǔ)能規(guī)�；l(fā)展的技術(shù)趨勢(shì)。
結(jié)論
企業(yè)儲(chǔ)能的發(fā)展，正在從“是否部署”邁向“如何高質(zhì)量運(yùn)行”。在這一階段，儲(chǔ)能柜體能量管理系統(tǒng)已成為決定儲(chǔ)能項(xiàng)目成敗的重要因素之一。
工程實(shí)踐表明，以Acrel2000ES為代表的儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)，通過(guò)在柜體層面實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控與統(tǒng)一調(diào)度，為企業(yè)儲(chǔ)能提供了可靠的運(yùn)行支撐。未來(lái)，隨著企業(yè)用能場(chǎng)景的不斷復(fù)雜化，該類系統(tǒng)在工商業(yè)儲(chǔ)能中的應(yīng)用價(jià)值將進(jìn)一步凸顯。
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