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淺析雙碳目標(biāo)下儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)及架構(gòu)研究

更新時(shí)間:2024-10-18點(diǎn)擊次數(shù):144次
淺析雙碳目標(biāo)下儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)及架構(gòu)研究

任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】?jī)?chǔ)能技術(shù)是解決電力規(guī)模存儲(chǔ)及調(diào)度的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈活性具有重要作用。隨著風(fēng)電、光伏發(fā)電上網(wǎng)規(guī)模的不斷增加,電力系統(tǒng)將面臨較大的波動(dòng)。儲(chǔ)能技術(shù)能夠在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶(hù)側(cè)發(fā)揮平衡供需的作用,有效提高風(fēng)電、光伏發(fā)電的可靠程度。當(dāng)前,我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了完善的產(chǎn)業(yè)鏈,且在國(guó)際市場(chǎng)上處于優(yōu)勢(shì)地位,具有突出的產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)力。為了維持并增強(qiáng)這種競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),我國(guó)需要在儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)政策扶持、技術(shù)研發(fā)應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展、加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)等多個(gè)方面發(fā)力,推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力提升。

【關(guān)鍵詞】?jī)?chǔ)能產(chǎn)業(yè)儲(chǔ)能技術(shù)能源系統(tǒng)

0.引言

儲(chǔ)能是指通過(guò)特定裝置或介質(zhì)將能量存儲(chǔ)并利用的技術(shù)。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的興起與電力發(fā)展密切相關(guān)。在電力系統(tǒng)中,發(fā)電、輸配電、用電需要保持實(shí)時(shí)平衡狀態(tài)。儲(chǔ)能技術(shù)的出現(xiàn)深刻地改變了電力的生產(chǎn)消費(fèi)方式。例如,我們可以將儲(chǔ)能簡(jiǎn)單地理解為一個(gè)大型電池,其可以暫時(shí)儲(chǔ)存電力,當(dāng)消費(fèi)者需要時(shí)再供應(yīng)電力。為了應(yīng)對(duì)氣候變化的挑戰(zhàn),在未來(lái)全球各國(guó)的新型能源系統(tǒng)中,風(fēng)電、光伏將成為主要的發(fā)電能源。但是,受氣溫、氣壓、風(fēng)力等氣象因素影響,風(fēng)電、光伏出力有很大的不穩(wěn)定性。在“雙碳"目標(biāo)下,我國(guó)風(fēng)電、光伏技術(shù)快速進(jìn)步,裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大。從成本角度來(lái)看,風(fēng)電、光伏的發(fā)電成本進(jìn)一步下降,發(fā)電經(jīng)濟(jì)性已顯著提高。鑒于可再生能源將大規(guī)模并網(wǎng)的現(xiàn)實(shí)情況,儲(chǔ)能能夠有效地提高風(fēng)電、光伏發(fā)電的可靠程度。因此,儲(chǔ)能將成為新型能源系統(tǒng)的重要組成部分。從更多樣的應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看,儲(chǔ)能技術(shù)不只是解決風(fēng)電、光伏大規(guī)模接入電網(wǎng)產(chǎn)生波動(dòng)的重要技術(shù),也是分布式能源、能源互聯(lián)網(wǎng)等新興模式發(fā)展所的技術(shù)基礎(chǔ)。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為世界各國(guó)實(shí)現(xiàn)清潔能源轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。我國(guó)的儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈目前已經(jīng)處于國(guó)際*水平,但仍需要保持優(yōu)勢(shì)和未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力。

1.儲(chǔ)能行業(yè)的產(chǎn)業(yè)布局

儲(chǔ)能相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈分布較為廣泛。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的上游主要是原材料供應(yīng)行業(yè)以及設(shè)備制造商等,包括儲(chǔ)能電池供應(yīng)以及電池管理系統(tǒng)和儲(chǔ)能變流器等支持設(shè)備,主要涵蓋電化學(xué)儲(chǔ)能、物理儲(chǔ)能等主要技術(shù)。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的中游主要是系統(tǒng)集成商,部分設(shè)備制造商、專(zhuān)業(yè)集成商均參與該環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)將不同種類(lèi)的儲(chǔ)能部件進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造以及集成,*終整合為符合各類(lèi)場(chǎng)景需求的儲(chǔ)能系統(tǒng)。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)下游包括發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能、各類(lèi)工商業(yè)分布式儲(chǔ)能和家庭用戶(hù)儲(chǔ)能等,例如鋰電池儲(chǔ)能電站、壓縮空氣儲(chǔ)能電站的運(yùn)行維護(hù)等。

儲(chǔ)能上游產(chǎn)業(yè)中的原材料主要包括正極材料、負(fù)極材料、電解液等。鋰電池是目前儲(chǔ)能電池的主要生產(chǎn)方案。正極材料與鋰電池的電化學(xué)性能密切相關(guān),其決定了電池的能量密度和安全性能。一般來(lái)說(shuō),正極材料的成本占比較高,占鋰電池材料成本的30%左右。作為產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵部分,儲(chǔ)能電池行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。目前,我國(guó)儲(chǔ)能電池行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)比較明顯,以寧德時(shí)代、比亞迪為代表的企業(yè)市chang份額占比較大。

儲(chǔ)能的中游產(chǎn)業(yè)一般是指儲(chǔ)能系統(tǒng)集成,即根據(jù)各類(lèi)場(chǎng)景要求,設(shè)計(jì)優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)。該環(huán)節(jié)按照用戶(hù)需求,選擇合適的儲(chǔ)能技術(shù)和產(chǎn)品,并針對(duì)儲(chǔ)能單位進(jìn)行組合利用,從而應(yīng)用于工商業(yè)用戶(hù)側(cè)、發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)等各類(lèi)場(chǎng)景。當(dāng)前,儲(chǔ)能系統(tǒng)集成一般為多樣化項(xiàng)目,即根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行電池選擇、系統(tǒng)控制合成以及管理系統(tǒng)搭建。相比于一般的電動(dòng)汽車(chē)電池系統(tǒng),儲(chǔ)能系統(tǒng)集成更為復(fù)雜精密,涵蓋電池管理、熱安全管理、智能監(jiān)控運(yùn)行等多個(gè)因素。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,儲(chǔ)能系統(tǒng)集成行業(yè)的總體集中度不高。此外,當(dāng)前儲(chǔ)能系統(tǒng)的商業(yè)模式多是投資、運(yùn)營(yíng)一體化的方式。一些公司正進(jìn)一步進(jìn)行業(yè)務(wù)細(xì)分,轉(zhuǎn)而關(guān)注儲(chǔ)能電站的智能運(yùn)維以及精細(xì)化管理。

儲(chǔ)能下游產(chǎn)業(yè)按照應(yīng)用場(chǎng)景可以分為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶(hù)側(cè)。發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能主要由華能、華電、大唐、國(guó)電投、能源集團(tuán)等國(guó)有電力集團(tuán)完成。目前電網(wǎng)側(cè)的集成廠商主要是以南瑞、中天、許繼為代表的電力企業(yè)。這些電力企業(yè)是電網(wǎng)的長(zhǎng)期合作伙伴,了解電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況。目前,我國(guó)用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模較小,且多為工商業(yè)用戶(hù),家庭用戶(hù)較少。此外,電化學(xué)儲(chǔ)能的資源回收和利用還未得到充分的市場(chǎng)發(fā)掘和重視,未來(lái)這將會(huì)成為儲(chǔ)能下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。

2.當(dāng)前我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到外部市場(chǎng)、政策支持和技術(shù)進(jìn)步等多方面的影響。本文主要選取儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境、政策環(huán)境和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析。

在市場(chǎng)環(huán)境方面,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭較好,未來(lái)發(fā)展前景較為廣闊。當(dāng)前,儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)逐步邁入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段,不同應(yīng)用場(chǎng)景下的儲(chǔ)能技術(shù)迎來(lái)加速增長(zhǎng)。隨著“雙碳"目標(biāo)的提出,新能源電力的快速發(fā)展帶動(dòng)了儲(chǔ)能的規(guī)?;鲩L(zhǎng)。從宏觀層面來(lái)看,全社會(huì)整體用電量還在持續(xù)增長(zhǎng)。同時(shí),由于發(fā)電側(cè)的風(fēng)電、光伏等可再生能源技術(shù)快速進(jìn)步,新能源裝機(jī)的比例上升將加劇電力供給的波動(dòng)性。此外,從電力需求端來(lái)看,居民用電和三產(chǎn)業(yè)用電占比不斷提高。電力系統(tǒng)需要從適應(yīng)工業(yè)負(fù)荷逐漸過(guò)渡到適應(yīng)民用負(fù)荷。工商業(yè)用電規(guī)模較大、運(yùn)行規(guī)律穩(wěn)定,相對(duì)容易預(yù)測(cè)負(fù)荷。而居民用電規(guī)模小、運(yùn)行不規(guī)律,所以難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)電力需求。在居民電力需求不斷上升與電力需求波動(dòng)增大的新形勢(shì)下,儲(chǔ)能市場(chǎng)將會(huì)迎來(lái)更大的發(fā)展機(jī)遇。

在政策環(huán)境方面,近年來(lái),我國(guó)出臺(tái)了一系列的利好政策支持儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)提高自身競(jìng)爭(zhēng)力。早在2014年,國(guó)務(wù)院就發(fā)布了《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》,指出儲(chǔ)能是未來(lái)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域之一。2016年,能源局發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)電儲(chǔ)能參與“三北"地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場(chǎng))機(jī)制試點(diǎn)工作的通知》,嘗試將儲(chǔ)能與電力市場(chǎng)改革進(jìn)程相結(jié)合。2017年,發(fā)改委、能源局等五部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,該指導(dǎo)意見(jiàn)是針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展的鼓勵(lì)性政策。當(dāng)前,主要的儲(chǔ)能扶持政策可以分為兩類(lèi),一是給予儲(chǔ)能補(bǔ)貼,二是劃定配儲(chǔ)比例。全國(guó)多地都對(duì)電網(wǎng)側(cè)或者用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能實(shí)施補(bǔ)貼政策,主要針對(duì)固定投資、技術(shù)研發(fā)、調(diào)峰運(yùn)營(yíng)等多個(gè)方面進(jìn)行支持。在劃定配儲(chǔ)比例上,目前我國(guó)正從鼓勵(lì)建立可再生能源配套儲(chǔ)能試點(diǎn),轉(zhuǎn)向要求新建光伏、風(fēng)電項(xiàng)目同時(shí)配置批量化的儲(chǔ)能設(shè)施。值得一提的是,歐美也在針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)進(jìn)行政策扶持。目前,美國(guó)主要通過(guò)市場(chǎng)化的手段來(lái)推動(dòng)儲(chǔ)能的規(guī)模化發(fā)展。美國(guó)要求電力公司支持大客戶(hù)利用儲(chǔ)能來(lái)替代電網(wǎng)調(diào)峰,建立了電力零售市場(chǎng)的服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制,制定出了一套適用于儲(chǔ)能市場(chǎng)化的電力市場(chǎng)規(guī)則。此外,歐盟各國(guó)紛紛頒布了多樣化的扶持政策推動(dòng)用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能的普及。具體來(lái)說(shuō),歐盟使用的扶持手段主要包括直接補(bǔ)貼終端客戶(hù)、對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝實(shí)施稅收減免等。

在技術(shù)發(fā)展方面,儲(chǔ)能技術(shù)目前以抽水蓄能技術(shù)*為成熟,電池儲(chǔ)能技術(shù)處于快速發(fā)展階段,其他一些儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展較為緩慢,有的仍處于示范階段。從電池儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)??矗囯姵厝允茄b機(jī)規(guī)模*大的儲(chǔ)能技術(shù)。鋰電池在電化學(xué)儲(chǔ)能中占有優(yōu)勢(shì),*主要原因是電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其通過(guò)規(guī)模經(jīng)濟(jì)顯著降低了動(dòng)力鋰電池的綜合成本。其他如壓縮空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目仍處于技術(shù)驗(yàn)證的示范階段,且都沒(méi)有商業(yè)投運(yùn),仍處于小規(guī)模的示范中。飛輪儲(chǔ)能雖然有商用項(xiàng)目,但是容量較小,其固有的技術(shù)特征導(dǎo)致成本較高,難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。總體來(lái)看,在各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù)中,電化學(xué)儲(chǔ)能的應(yīng)用前景*好,鋰電池已經(jīng)成為儲(chǔ)能的中堅(jiān)力量。

3.儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊

隨著氣候治理的迫切性加大,儲(chǔ)能技術(shù)正成為推動(dòng)全球能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的重要引擎。早期,儲(chǔ)能市場(chǎng)主要集中于抽水蓄能。如今,電化學(xué)儲(chǔ)能已經(jīng)展現(xiàn)出巨大的增長(zhǎng)潛力。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟的不完quan統(tǒng)計(jì),截至2022年底,全球已經(jīng)運(yùn)行的儲(chǔ)能項(xiàng)目中,以電化學(xué)儲(chǔ)能為代表的新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)年增長(zhǎng)率達(dá)到80%。其中,鋰離子電池展現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭,其年增長(zhǎng)率超過(guò)85%。具體到我國(guó)情況來(lái)看,截至2022年底,我國(guó)已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模占全球市場(chǎng)總規(guī)模的25%。其中,新型儲(chǔ)能項(xiàng)目的年增長(zhǎng)率達(dá)120%。綜合而言,當(dāng)前我國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)正處于快速發(fā)展階段,其中電化學(xué)儲(chǔ)能將成為關(guān)鍵的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。我國(guó)作為新興儲(chǔ)能市場(chǎng)將迎來(lái)蓬勃發(fā)展。

儲(chǔ)能回收市場(chǎng)具有較大的發(fā)展?jié)摿?。從生命周期流程?lái)看,隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,未來(lái)電池回收產(chǎn)業(yè)也將有較大發(fā)展空間。電池梯次利用是提高資源使用效率、實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)發(fā)展的重要手段。梯次利用的回收收益高于原材料的直接回收收益,不少布局電池回收的企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在回收業(yè)務(wù)上的盈利。未來(lái)電池回收產(chǎn)業(yè)將通過(guò)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步和回收利用機(jī)制的不斷完善實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)政策的大力支持和黨戰(zhàn)略部署。一直以來(lái),我國(guó)對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)都有積極的政策支持。2021年,發(fā)展改革委、能源局出臺(tái)了“十四五"期間層面的綜合性?xún)?chǔ)能政策——《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,規(guī)劃了新型儲(chǔ)能在未來(lái)十年的總體發(fā)展目標(biāo),進(jìn)一步提出到2025年我國(guó)新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模要達(dá)到3000萬(wàn)千瓦以上的發(fā)展目標(biāo)。在《“十四五"新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》中,提出了新型儲(chǔ)能發(fā)展目標(biāo),到2025年做到規(guī)?;l(fā)展、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件,到2030年做到緊跟市場(chǎng)化發(fā)展。這些政策明確了儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模目標(biāo)、市場(chǎng)地位、商業(yè)模式,未來(lái)隨著可再生能源加速發(fā)展,我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大。

具體到相關(guān)儲(chǔ)能技術(shù)來(lái)看,電化學(xué)儲(chǔ)能中的鋰電儲(chǔ)能將成為先鋒力量。電化學(xué)儲(chǔ)能的靈活性使其在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶(hù)側(cè)以及微電網(wǎng)側(cè)都可以得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái),由于電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,鋰電池的成本水平已逐步下降,初步具備規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的可行性。在鋰電池中,從電力系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性要求以及電池成本綜合來(lái)看,磷酸鐵鋰電池是*具優(yōu)勢(shì)的。中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù)顯示,2020年磷酸鐵鋰電池占據(jù)我國(guó)鋰電池出貨量的九成以上,預(yù)計(jì)未來(lái)磷酸鐵鋰電池在鋰電儲(chǔ)能應(yīng)用的地位將進(jìn)一步得到延續(xù)。

未來(lái),儲(chǔ)能可能會(huì)向以下三個(gè)方向發(fā)展,分別是發(fā)電側(cè)平衡電網(wǎng)調(diào)峰、用戶(hù)側(cè)備用調(diào)峰以及回收端再利用。

一,有效利用大型儲(chǔ)能系統(tǒng),通過(guò)“風(fēng)光儲(chǔ)一體化"保障可再生能源的有效消納。隨著電氣化在各行各業(yè)的深入推進(jìn),以風(fēng)電、光伏為主的可再生能源電力需要大規(guī)模并網(wǎng)消納。由于風(fēng)電和光伏的間歇性特征,其出力存在較大的波動(dòng),因此發(fā)電側(cè)需要建立相對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)。業(yè)界普遍認(rèn)為電化學(xué)儲(chǔ)能是解決可再生能源電力消納、穩(wěn)定其出力曲線的關(guān)鍵技術(shù)。我國(guó)電力系統(tǒng)正加快向新型能源系統(tǒng)方向轉(zhuǎn)變,電力系統(tǒng)總體靈活性要求逐年提升。③由于風(fēng)電、光伏發(fā)電輸出依賴(lài)于可預(yù)測(cè)性較差的自然資源,出力波動(dòng)性較大。以新能源為主體的電力系統(tǒng)無(wú)法與用電負(fù)荷及時(shí)匹配,所以需要搭配具有調(diào)頻、調(diào)峰功能的靈活性電源。例如,可以在發(fā)電側(cè)部署電池儲(chǔ)能、抽水蓄能、燃?xì)怆娬镜褥`活調(diào)節(jié)電源。但是,我國(guó)此類(lèi)靈活電源裝機(jī)比例較低,靈活調(diào)節(jié)能力仍然存在短板。因此,為了增強(qiáng)電力系統(tǒng)的靈活性,電池儲(chǔ)能等靈活調(diào)節(jié)電源需要大規(guī)模布局。2021年發(fā)展改革委、能源局發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,明確提出要積極利用存量常規(guī)電源,合理配置儲(chǔ)能,統(tǒng)籌各類(lèi)電源規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng),優(yōu)先發(fā)展新能源。未來(lái)在政策引導(dǎo)和市場(chǎng)需求的共同作用下,大型儲(chǔ)能系統(tǒng)將迎來(lái)更多發(fā)展機(jī)遇。

二,用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能是指在用戶(hù)側(cè)安裝儲(chǔ)能設(shè)備,通過(guò)儲(chǔ)存用戶(hù)產(chǎn)生或購(gòu)買(mǎi)的電力來(lái)滿(mǎn)足用電需求,從而降低用電成本并提高可靠性。簡(jiǎn)而言之,用戶(hù)可以在需要用電時(shí)釋放儲(chǔ)存在電池中的能量,從而避免在用電高峰時(shí)購(gòu)買(mǎi)高價(jià)電力,節(jié)省用電成本。此外,用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能還可用于應(yīng)對(duì)突發(fā)情況,如在停電時(shí),提供備用電力以維持關(guān)鍵設(shè)施運(yùn)行和滿(mǎn)足基本生活需求,減少在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)的保供壓力。對(duì)于支持新能源發(fā)電,用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能也能發(fā)揮重要作用,通過(guò)存儲(chǔ)多余的可再生能源并在需要時(shí)釋放,以維持供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。工商業(yè)主和家庭用戶(hù)是用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能的主要目標(biāo)客戶(hù)群體,他們使用儲(chǔ)能的目的主要是緊急備用、分時(shí)電價(jià)管理等。目前,用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能在工商業(yè)和個(gè)人用戶(hù)等下游應(yīng)用中逐漸擴(kuò)大。在工商業(yè)方面,商場(chǎng)和辦公大樓等可以利用用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目,在谷時(shí)儲(chǔ)存電量以降低成本。對(duì)于個(gè)人用戶(hù),用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能同樣能有效降低用電成本,節(jié)約家庭用電支出。此外,用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能還可以與分布式光伏、風(fēng)電等可再生能源設(shè)備結(jié)合,提高工商業(yè)和個(gè)人用戶(hù)的自給自足能力。例如,在數(shù)據(jù)等場(chǎng)景中建立儲(chǔ)能電站模式。除了提供備電服務(wù)外,還可以利用儲(chǔ)能容量參與調(diào)峰,參與需求側(cè)響應(yīng)。儲(chǔ)能電源既可以做不間斷電源,又可以做儲(chǔ)能電站發(fā)電,在不改變配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下,用戶(hù)可以通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)削峰填谷,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

三,未來(lái)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展*點(diǎn)還包括動(dòng)力電池回收梯次利用,這是我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分。一般來(lái)說(shuō),退役動(dòng)力電池具有一定的額定容量,可以對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行多情景利用。當(dāng)前,我國(guó)鼓勵(lì)新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)、動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)、梯次利用企業(yè)共同參與退役動(dòng)力電池的回收利用。相關(guān)企業(yè)可以將動(dòng)力電池應(yīng)用基站備電、儲(chǔ)能、充電等領(lǐng)域,從而提高綜合利用經(jīng)濟(jì)效益。在“分布式光伏+儲(chǔ)能+充電樁"及“可再生能源+儲(chǔ)能"進(jìn)行并網(wǎng)等較為常見(jiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景中,動(dòng)力電池梯次利用可以降低項(xiàng)目成本,提高項(xiàng)目收益。退役動(dòng)力電池可以回收,并配套應(yīng)用于分布式或集中式可再生能源發(fā)電站,起到儲(chǔ)能的作用。退役動(dòng)力電池可以在用戶(hù)側(cè)(家庭、小型工作場(chǎng)地)作為儲(chǔ)能電源發(fā)揮備用作用。結(jié)合智能電網(wǎng)系統(tǒng),退役動(dòng)力電池也可以作為調(diào)節(jié)峰谷的用戶(hù)端儲(chǔ)能系統(tǒng),幫助用戶(hù)削峰填谷。另外,集中式的動(dòng)力電池可以與風(fēng)電、光伏發(fā)電進(jìn)行結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)低成本儲(chǔ)能,降低風(fēng)電、光伏的上網(wǎng)成本。將退役動(dòng)力電池轉(zhuǎn)為集中式儲(chǔ)能主要是因?yàn)槠溆幸韵聝纱髢?yōu)點(diǎn)。一方面,退役動(dòng)力電池的成本低廉,可以降低因大規(guī)模新建電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)生的巨大經(jīng)濟(jì)成本;另一方面,充分利用電動(dòng)汽車(chē)的儲(chǔ)能性作用,可以降低動(dòng)力電池淘汰產(chǎn)生的污染問(wèn)題。

  1. 當(dāng)前我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的主要問(wèn)題

儲(chǔ)能作為一種新興技術(shù),在發(fā)展過(guò)程中面臨安全事故頻發(fā)、安裝運(yùn)行成本較高、獨(dú)立市場(chǎng)主體地位缺乏等諸多挑戰(zhàn)。當(dāng)前,除了儲(chǔ)能的安全性和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題亟待解決,污染問(wèn)題也需要關(guān)注。另外,儲(chǔ)能的商業(yè)化安裝運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性較低,參與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的投資較少,這都限制了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展。

一,儲(chǔ)能的安全性問(wèn)題值得重視。一直以來(lái),安全都是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展*為重要的前提。目前,儲(chǔ)能的安全性問(wèn)題主要集中于電化學(xué)儲(chǔ)能的安全隱患。盡管電化學(xué)儲(chǔ)能表現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展?jié)摿σ约皯?yīng)用優(yōu)勢(shì),但是其電池存在較大的失控風(fēng)險(xiǎn)。儲(chǔ)能電站的整體安全需要集電氣安全、火災(zāi)安全、化學(xué)安全等多方面于一體。不同儲(chǔ)能形式所對(duì)應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)也不同。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能安全標(biāo)準(zhǔn)體系尚未形成,相關(guān)政策制度亦需完善。盡管全球儲(chǔ)能安全準(zhǔn)則體系正在形成,但目前仍不足以保障儲(chǔ)能安全。這就導(dǎo)致儲(chǔ)能企業(yè)在安全標(biāo)準(zhǔn)上存在較大的偏差,無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)安全標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量監(jiān)控的更高要求。此外,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的污染問(wèn)題也較為嚴(yán)重。隨著電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的廣泛部署,如何處理生產(chǎn)及報(bào)廢階段產(chǎn)生的污染物成為一個(gè)重要問(wèn)題。當(dāng)前,企業(yè)缺乏足夠的技術(shù)手段來(lái)應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),可能會(huì)影響儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

二,目前建設(shè)與運(yùn)行儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本相對(duì)較高,限制了其在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí),儲(chǔ)能時(shí)間和能量密度的局限性是一些儲(chǔ)能技術(shù)面臨的問(wèn)題,特別是在那些對(duì)儲(chǔ)能性能要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景中。進(jìn)一步地,儲(chǔ)能技術(shù)的生命周期和維護(hù)需求各異,這要求實(shí)施更為精細(xì)化的管理和維護(hù)策略,以保障其高效運(yùn)行。儲(chǔ)能技術(shù)作為一項(xiàng)新興技術(shù),其發(fā)展需要持續(xù)的資金投入以支持技術(shù)創(chuàng)新。但在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中,儲(chǔ)能參與輔助服務(wù)的補(bǔ)償機(jī)制尚不充分,峰谷電價(jià)套利的機(jī)會(huì)也相對(duì)有限,再加上用電側(cè)輔助服務(wù)市場(chǎng)的不完善,這些都對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的盈利模式構(gòu)成了挑戰(zhàn)。為此,降低成本、提高盈利能力成為推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)普及的關(guān)鍵。

三,儲(chǔ)能的市場(chǎng)主體地位缺乏保障,尚缺乏成熟的商業(yè)模式。為了推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展,除了政策導(dǎo)向外,還需確保其盈利模式得到保障,使其在電力市場(chǎng)中獲得收益。2022年6月,發(fā)展改革委、能源局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》,明確要建立完善適應(yīng)儲(chǔ)能參與的市場(chǎng)機(jī)制,鼓勵(lì)新型儲(chǔ)能自主選擇參與電力市場(chǎng),堅(jiān)持以市場(chǎng)化方式形成價(jià)格。盡管已提出明確新型儲(chǔ)能的獨(dú)立市場(chǎng)主體地位,但在具體應(yīng)用場(chǎng)景中,如共享儲(chǔ)能和新能源場(chǎng)站輔助服務(wù),仍缺乏針對(duì)性的政策制度保障。受電力市場(chǎng)改革進(jìn)程緩慢等因素限制,儲(chǔ)能尚未以獨(dú)立市場(chǎng)參與者的身份進(jìn)入電力市場(chǎng)交易。雖然我國(guó)電力體制經(jīng)歷了多次改革,但電力現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)仍有待完善。儲(chǔ)能的商品屬性在價(jià)格中未能完quan體現(xiàn),限制了儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。盡管各地已建立峰谷電價(jià)和季節(jié)性電價(jià)制度,但價(jià)格機(jī)制仍不夠靈活,未能充分體現(xiàn)電力在不同時(shí)段的價(jià)值差異,限制了儲(chǔ)能的套利空間,并降低了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。此外,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)模式尚不明晰,限制了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的靈活發(fā)展,導(dǎo)致儲(chǔ)能的多元價(jià)值尚未得到充分體現(xiàn)。

5.推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的建議

一,完善促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策機(jī)制,加大扶持力度。政策支持目前仍是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵要素,并決定了儲(chǔ)能技術(shù)路線的前進(jìn)方向。⑤建議各級(jí)加大對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度。例如,降低儲(chǔ)能應(yīng)用的市場(chǎng)準(zhǔn)入條件,可以考慮對(duì)配置儲(chǔ)能的新能源電力進(jìn)行優(yōu)先并網(wǎng)和優(yōu)先發(fā)放相應(yīng)的減排配額。同時(shí),可以考慮對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)提供直接的財(cái)政支持。例如,向儲(chǔ)能應(yīng)用的示范項(xiàng)目提供資助,對(duì)儲(chǔ)能裝機(jī)提供容量補(bǔ)貼或者電量補(bǔ)貼,對(duì)儲(chǔ)能投資采取稅收減免等政策。此外,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)與新能源產(chǎn)業(yè)具有緊密的聯(lián)系。對(duì)新能源的政策扶持和激勵(lì),如電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)崛起、電池技術(shù)革新、電力體制改革等因素都是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力。

二,增加儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)投入,進(jìn)一步降低儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用成本。具體來(lái)說(shuō),應(yīng)該關(guān)注鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)的研究。目前,電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中鋰電池技術(shù)發(fā)展*為迅猛,前景*為廣闊。但是,鋰電池技術(shù)還存在安全性不高、效率較低等多方面的問(wèn)題。因此,相關(guān)的技術(shù)研發(fā)應(yīng)該基于提高技術(shù)安全程度與充放電效率的總體目標(biāo),由科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)共同組織實(shí)施儲(chǔ)能關(guān)鍵材料、模塊、系統(tǒng)和回收技術(shù)的攻關(guān)研究。在企業(yè)生產(chǎn)層面,鼓勵(lì)儲(chǔ)能產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)采用制造技術(shù)和理念,開(kāi)發(fā)應(yīng)用的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成、能量管理系統(tǒng)與智能控制技術(shù)。此外,儲(chǔ)能技術(shù)較高的應(yīng)用成本也是阻礙當(dāng)前儲(chǔ)能技術(shù)大規(guī)模商用的重要因素。因此,有必要通過(guò)政策推動(dòng)和技術(shù)研發(fā)等方式進(jìn)一步降低儲(chǔ)能技術(shù)的成本,盡快推動(dòng)低成本、安全性高的儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng)。

三,推動(dòng)儲(chǔ)能上下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,保持目前全產(chǎn)業(yè)鏈的競(jìng)爭(zhēng)力,進(jìn)一步加強(qiáng)儲(chǔ)能賽道不同環(huán)節(jié)的布局。尤其是要加快發(fā)展儲(chǔ)能下游回收產(chǎn)業(yè)。目前,我國(guó)儲(chǔ)能電池的回收梯級(jí)利用剛剛起步,商業(yè)模式還不夠成熟。部門(mén)可以針對(duì)不同行業(yè)進(jìn)行動(dòng)力電池梯級(jí)利用的試點(diǎn),并依據(jù)試點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)際效果,總結(jié)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)并制定更加完善的發(fā)展規(guī)劃。同時(shí),要鼓勵(lì)市場(chǎng)主體積極探索儲(chǔ)能電池多情景梯級(jí)利用方案。另外,面對(duì)未來(lái)儲(chǔ)能電池市場(chǎng)爆發(fā)式的增長(zhǎng)模式,部門(mén)應(yīng)提前規(guī)劃市場(chǎng)管理方案,確立準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),以確保儲(chǔ)能電池回收過(guò)程中的安全性。部門(mén)、行業(yè)組織以及龍tou企業(yè)還可以共同構(gòu)建儲(chǔ)能項(xiàng)目全生命周期管理體系,保障儲(chǔ)能系統(tǒng)長(zhǎng)期安全運(yùn)行和回收利用。

四,完善儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),支持儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)安全、規(guī)?;l(fā)展。一直以來(lái),儲(chǔ)能在生產(chǎn)、集成運(yùn)營(yíng)、*終回收等環(huán)節(jié)沒(méi)有形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此,許多儲(chǔ)能產(chǎn)品出現(xiàn)了令人擔(dān)憂的安全質(zhì)量問(wèn)題,不利于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期的良性發(fā)展。因此,應(yīng)建立完善儲(chǔ)能安全標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定,加強(qiáng)各主體的儲(chǔ)能安全意識(shí),將儲(chǔ)能安全主體責(zé)任落實(shí)到位,為儲(chǔ)能的安全應(yīng)用提供有力的法律法規(guī)保障。具體來(lái)說(shuō),有關(guān)部門(mén)應(yīng)該盡快建立完善儲(chǔ)能項(xiàng)目準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)行業(yè)、企業(yè)共同建設(shè)包括安全、質(zhì)量、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等在內(nèi)的儲(chǔ)能綜合評(píng)價(jià)體系。同時(shí),我國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系也要主動(dòng)對(duì)接國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn),主動(dòng)制定相關(guān)的技術(shù)規(guī)范。

五,提高儲(chǔ)能獨(dú)立市場(chǎng)主體地位,鼓勵(lì)儲(chǔ)能行業(yè)以新商業(yè)模式參與電力市場(chǎng)。我國(guó)已經(jīng)初步明確了儲(chǔ)能的獨(dú)立市場(chǎng)主體地位,并鼓勵(lì)探索建設(shè)共享儲(chǔ)能。獨(dú)立市場(chǎng)主體地位的初步確立釋放了儲(chǔ)能的靈活性,能夠推動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化配置。在此基礎(chǔ)上,要進(jìn)一步提高儲(chǔ)能以獨(dú)立市場(chǎng)主體地位參與電力市場(chǎng)交易的積極性。當(dāng)前,儲(chǔ)能的多元價(jià)值還無(wú)法完quan體現(xiàn)在價(jià)格中,無(wú)法高效地調(diào)動(dòng)儲(chǔ)能企業(yè)參與投資的積極性。因此,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展亟待一個(gè)制度更加規(guī)范、市場(chǎng)化程度更高的電力市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)改革進(jìn)程較為緩慢,關(guān)于輔助服務(wù)市場(chǎng)發(fā)展的具體規(guī)則也在進(jìn)一步探索中。具體來(lái)說(shuō),在電力市場(chǎng)改革進(jìn)程中,應(yīng)考慮將儲(chǔ)能以獨(dú)立盈利主體的角色納入改革考量。通過(guò)協(xié)同推進(jìn)電力市場(chǎng)改革和輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè),進(jìn)一步明確電力市場(chǎng)中儲(chǔ)能的準(zhǔn)入條件、交易機(jī)制以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)明晰輔助服務(wù)市場(chǎng)的市場(chǎng)價(jià)格、出清算法等規(guī)則體系,幫助各投資主體更加充分地認(rèn)識(shí)到儲(chǔ)能的市場(chǎng)價(jià)值,從而推進(jìn)儲(chǔ)能的規(guī)?;瘧?yīng)用。

6.安科瑞Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

6.1概述

Acrel-2000MG儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)是安科瑞專(zhuān)門(mén)針對(duì)工商業(yè)儲(chǔ)能電站研制的本地化能量管理系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能電站的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢(xún)與分析、可視化監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、策略管理、歷史曲線等功能。其中策略管理,支持多種控制策略選擇,包含計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等。該系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)下級(jí)各儲(chǔ)能單元的統(tǒng)一監(jiān)控和管理,還可以實(shí)現(xiàn)與上級(jí)調(diào)度系統(tǒng)和云平臺(tái)的數(shù)據(jù)通訊與交互,既能接受上級(jí)調(diào)度指令,又可以滿(mǎn)足遠(yuǎn)程監(jiān)控與運(yùn)維,確保儲(chǔ)能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

6.2應(yīng)用場(chǎng)景

適用于工商業(yè)儲(chǔ)能電站、新能源配儲(chǔ)電站。

6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6.4系統(tǒng)功能

(1)實(shí)時(shí)監(jiān)管

對(duì)微電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管,包含市電、光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁及用電負(fù)荷,同時(shí)也包括收益數(shù)據(jù)、天氣狀況、節(jié)能減排等信息。

(2)智能監(jiān)控

對(duì)系統(tǒng)環(huán)境、光伏組件、光伏逆變器、風(fēng)電控制逆變一體機(jī)、儲(chǔ)能電池、儲(chǔ)能變流器、用電設(shè)備等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),掌握微電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

(3)功率預(yù)測(cè)

對(duì)分布式發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測(cè),并展示合格率及誤差分析。

(4)電能質(zhì)量

實(shí)現(xiàn)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè)。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析及錄波展示,并對(duì)電壓、電流瞬變進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

(5)可視化運(yùn)行

實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)無(wú)人值守,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化、便捷化管理;對(duì)重要負(fù)荷與設(shè)備進(jìn)行不間斷監(jiān)控。

(6)優(yōu)化控制

通過(guò)分析歷史用電數(shù)據(jù)、天氣條件對(duì)負(fù)荷進(jìn)行功率預(yù)測(cè),并結(jié)合分布式電源出力與儲(chǔ)能狀態(tài),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度,以降低尖峰或者高峰時(shí)刻的用電量,降低企業(yè)綜合用電成本。

(7)收益分析

用戶(hù)可以查看光伏、儲(chǔ)能、充電樁三部分的每天電量和收益數(shù)據(jù),同時(shí)可以切換年報(bào)查看每個(gè)月的電量和收益。

(8)能源分析

通過(guò)分析光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能設(shè)備的發(fā)電效率、轉(zhuǎn)化效率,用于評(píng)估設(shè)備性能與狀態(tài)。

(9)策略配置

微電網(wǎng)配置主要對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)組成、基礎(chǔ)參數(shù)、運(yùn)行策略及統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行設(shè)置。其中策略包含計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、新能源消納、逆功率控制等。

7.硬件及其配套產(chǎn)品

序號(hào)

設(shè)備

型號(hào)

圖片

說(shuō)明

1

能量管理系統(tǒng)

Acrel-2000MG

內(nèi)部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控,由通信管理機(jī)、工業(yè)平板電腦、串口服務(wù)器、遙信模塊及相關(guān)通信輔件組成。

數(shù)據(jù)采集、上傳及轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器及協(xié)同控制裝置

策略控制:計(jì)劃曲線、需量控制、削峰填谷、備用電源等

2

顯示器

25.1英寸液晶顯示器

系統(tǒng)軟件顯示載體

3

UPS電源

UPS2000-A-2-KTTS

為監(jiān)控主機(jī)提供后備電源

4

打印機(jī)

HP108AA4

用以打印操作記錄,參數(shù)修改記錄、參數(shù)越限、復(fù)限,系統(tǒng)事故,設(shè)備故障,保護(hù)運(yùn)行等記錄,以召喚打印為主要方式

5

音箱

R19U

播放報(bào)警事件信息

6

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)

D-LINKDES-1016A16

提供16口百兆工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)解決了通信實(shí)時(shí)性、網(wǎng)絡(luò)安全性、本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)等技術(shù)問(wèn)題

7

GPS時(shí)鐘

ATS1200GB

利用gps同步衛(wèi)星信號(hào),接收1pps和串口時(shí)間信息,將本地的時(shí)鐘和gps衛(wèi)星上面的時(shí)間進(jìn)行同步

8

交流計(jì)量電表

AMC96L-E4/KC

電力參數(shù)測(cè)量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率,頻率、功率因數(shù)等)、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量、

四象限電能計(jì)量、諧波分析以及電能監(jiān)測(cè)和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協(xié)議:帶開(kāi)關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現(xiàn)斷路器開(kāi)關(guān)的"遜信“和“遙控"的功能

9

直流計(jì)量電表

PZ96L-DE

可測(cè)量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率、正向與反向電能??蓭S485通訊接口、模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出等功能

10

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

APView500

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓偏差、頻率俯差、三相電壓不平衡、電壓波動(dòng)和閃變、諾波等電能質(zhì)量,記錄各類(lèi)電能質(zhì)量事件,定位擾動(dòng)源。

11

防孤島裝置

AM5SE-IS

防孤島保護(hù)裝置,當(dāng)外部電網(wǎng)停電后斷開(kāi)和電網(wǎng)連接

12

箱變測(cè)控裝置

AM6-PWC

置針對(duì)光伏、風(fēng)能、儲(chǔ)能升壓變不同要求研發(fā)的集保護(hù),測(cè)控,通訊一體化裝置,具備保護(hù)、通信管理機(jī)功能、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)功能的測(cè)控裝置

13

通信管理機(jī)

ANet-2E851

能夠根據(jù)不同的采集規(guī)的進(jìn)行水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)果集匯總:

提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)加密壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計(jì)算等多項(xiàng)功能:實(shí)時(shí)多任務(wù)并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),可多鏈路上送平臺(tái)據(jù):

14

串口服務(wù)器

Aport

功能:轉(zhuǎn)換“輔助系統(tǒng)"的狀態(tài)數(shù)據(jù),反饋到能量管理系統(tǒng)中。

1)空調(diào)的開(kāi)關(guān),調(diào)溫,及完quan斷電(二次開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn))

2)上傳配電柜各個(gè)空開(kāi)信號(hào)

3)上傳UPS內(nèi)部電量信息等

4)接入電表、BSMU等設(shè)備

15

遙信模塊

ARTU-K16

1)反饋各個(gè)設(shè)備狀態(tài),將相關(guān)數(shù)據(jù)到串口服務(wù)器:讀消防VO信號(hào),并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(關(guān)機(jī)、事件上報(bào)等)

2)采集水浸傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)

3)給到上層(水浸信號(hào)事件上報(bào))

4)讀取門(mén)禁程傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)

8.結(jié)論

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)作為推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵力量,已經(jīng)成為全球范圍互相競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。在我國(guó),發(fā)展新型儲(chǔ)能不僅是實(shí)現(xiàn)“雙碳"目標(biāo)和推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐,也是產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。④儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅有助于促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)并構(gòu)建完善的能源供給體系,還能夠增強(qiáng)我國(guó)在全球能源轉(zhuǎn)型中的發(fā)展優(yōu)勢(shì)??梢酝ㄟ^(guò)產(chǎn)業(yè)政策扶持、技術(shù)研發(fā)應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展、加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)以及完善市場(chǎng)體系等多個(gè)方面協(xié)同發(fā)力,推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;鲩L(zhǎng),增強(qiáng)我國(guó)在全球儲(chǔ)能領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]林伯強(qiáng)、謝永靖:《中國(guó)能源低碳轉(zhuǎn)型與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展》,《廣東社會(huì)科學(xué)》,2023年5期。

[2]林伯強(qiáng)、楊夢(mèng)琦:《碳中和背景下中國(guó)電力系統(tǒng)研究現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與發(fā)展方向》,《西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)》,2022年5期。

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022年05版

[4]林伯強(qiáng).“雙碳"目標(biāo)下儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)

作者介紹:
任運(yùn)業(yè),男,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。


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