隨著國(guó)家雙碳目標(biāo)提出及整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏開(kāi)發(fā)試點(diǎn)方案實(shí)行，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展也越來(lái)越快，在這一進(jìn)程中，新型儲(chǔ)能以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、促進(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)不可或缺的重要力量。國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布了《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了明確的政策指引和行動(dòng)綱領(lǐng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至 2022 年底，我國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已達(dá)到 870 萬(wàn)千瓦，新型儲(chǔ)能展現(xiàn)出蓬勃發(fā)展趨勢(shì)，新型電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力不斷提升，為能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在新型儲(chǔ)能快速發(fā)展的過(guò)程中如何確保儲(chǔ)能系統(tǒng)高效運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)維的精準(zhǔn)化與高效化，充分發(fā)揮儲(chǔ)能調(diào)節(jié)作用，解決電力系統(tǒng)面臨的多時(shí)間尺度平衡調(diào)節(jié)難題，同時(shí)最大化新能源發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益，成為儲(chǔ)能投資者、運(yùn)營(yíng)者以及相關(guān)行業(yè)人士關(guān)注的核心問(wèn)題，問(wèn)題的解決對(duì)于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。

一、運(yùn)維痛點(diǎn)

安全隱患突出：鋰離子電池熱失控特點(diǎn)導(dǎo)致儲(chǔ)能電站有?定安全隱患。

運(yùn)維管理不規(guī)范：缺少完整運(yùn)維規(guī)程和專業(yè)人員，記錄不完整、連續(xù)。

系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估困難：缺乏完善的測(cè)試驗(yàn)證和數(shù)據(jù)模型，儲(chǔ)能剩余壽命評(píng)估和健康狀態(tài)診斷不準(zhǔn)確。

管理系統(tǒng)集成度低：儲(chǔ)能電站通常集成多個(gè)廠家產(chǎn)品，管理系統(tǒng)功能模塊融合性差，導(dǎo)致整個(gè)儲(chǔ)能電站安全性、穩(wěn)定性不足。

產(chǎn)品可維護(hù)性不佳：儲(chǔ)能電池維護(hù)周期長(zhǎng)，系統(tǒng)可用天數(shù)低，成本高。

儲(chǔ)能控制策略局限性大：儲(chǔ)能充放電控制、參與電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)峰輔助服務(wù)等主要根據(jù)人工設(shè)定，缺乏基于大數(shù)據(jù)分析的控制，無(wú)法保證經(jīng)濟(jì)性。

二、方案特點(diǎn)

集中運(yùn)維、智慧運(yùn)維

平臺(tái)級(jí)系統(tǒng)展示，電子地圖實(shí)時(shí)顯示儲(chǔ)能電站分布地點(diǎn)，收益清晰；

項(xiàng)目級(jí)系統(tǒng)展示，針對(duì)單個(gè)儲(chǔ)能電站進(jìn)行精細(xì)化運(yùn)維管理。

數(shù)據(jù)采集、全景監(jiān)測(cè)

建立實(shí)時(shí)、可靠、完整數(shù)據(jù)采集體系和可靠、穩(wěn)定數(shù)據(jù)保存機(jī)制；

支持3D可視化建模，數(shù)據(jù)集中采集后做定制化展示界面；

采集設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)。

最優(yōu)策略、最佳經(jīng)濟(jì)

以經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化為目標(biāo)，針對(duì)場(chǎng)景選擇不同控制策略；

利用峰谷電價(jià)差或階梯電價(jià)差控制儲(chǔ)能智能充放電時(shí)間段；

對(duì)新能源發(fā)電及需求側(cè)響應(yīng)策略進(jìn)行跟蹤優(yōu)化，減少棄光棄風(fēng)。

三、建設(shè)目標(biāo)

打造 “先進(jìn)儲(chǔ)能電站”，全方位提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能和價(jià)值，要實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站的安全可靠運(yùn)行，建立全面的感知體系，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警故障實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控功能，開(kāi)展精益化的運(yùn)維管理，通過(guò)這些目標(biāo)的達(dá)成使儲(chǔ)能電站在新型電力系統(tǒng)中充分發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

四、系統(tǒng)功能

統(tǒng)一平臺(tái)數(shù)據(jù)集中展示，滿足集團(tuán)級(jí)管理要求

全國(guó)電子地圖：展示地理位置信息，可展示區(qū)域級(jí)數(shù)據(jù)，也可通過(guò)交互切換到具體儲(chǔ)能場(chǎng)站的數(shù)據(jù)情況；

能源發(fā)電：儲(chǔ)能電站數(shù)量、容量規(guī)模及充放電量、各類型站?電的電量及占比等生產(chǎn)側(cè)核心數(shù)據(jù)；

儲(chǔ)能效益總覽：統(tǒng)計(jì)并展示儲(chǔ)能帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，包括節(jié)省電費(fèi)、降低碳排等；

儲(chǔ)能充放電信息總覽：支持集團(tuán)側(cè)了解儲(chǔ)能電站充放電及運(yùn)行情況，展示子儲(chǔ)能電站告警數(shù)量及分類信息。

儲(chǔ)能電站全面感知

PCS實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)和報(bào)警信息統(tǒng)?監(jiān)控管理，評(píng)估整理運(yùn)行效率；

根據(jù)電池容量狀態(tài)、歷史充放電次數(shù)，結(jié)合用電情況給出策略；

綜合歷史充放電及參與電網(wǎng)輔助服務(wù)等因素進(jìn)行分析，制定有效控制策略保證儲(chǔ)能電站收益最大化。

儲(chǔ)能集裝箱監(jiān)視

儲(chǔ)能收益信息、充放電效率、充放電實(shí)時(shí)功率、儲(chǔ)能電池 SOC等重要參數(shù)展示；

直觀查看儲(chǔ)能系統(tǒng)?前報(bào)警情況與儲(chǔ)能電池循環(huán)次數(shù)等重要信息。

電池監(jiān)視

電池監(jiān)視功能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的健康度（SOH）、電池電壓和電流；

棒圖或列表形式展示電池單體電壓和單體溫度，便于客戶查看電池的運(yùn)行狀態(tài)，也可查看電池充放電事件。

健康狀態(tài)分析

電池壽命與電池充放電次數(shù)相關(guān)，系統(tǒng)支持圖形和表格方式統(tǒng)計(jì)電池充放電次數(shù)，展示充放電詳細(xì)信息，方便用戶了解電池壽命。

PCS監(jiān)視

PCS儲(chǔ)能變流器是儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PCS的運(yùn)?狀態(tài)，是判斷儲(chǔ)能系統(tǒng)是否正常運(yùn)行的重要依據(jù)。

儲(chǔ)能系統(tǒng)控制

查看儲(chǔ)能環(huán)控狀態(tài)，對(duì)儲(chǔ)能集裝箱內(nèi)部的開(kāi)關(guān)進(jìn)行分合閘遙控、充放電模式參數(shù)設(shè)置、環(huán)控參數(shù)設(shè)置、BMS參數(shù)設(shè)置等操作。

電池壽命管理

可查看電池健康度趨勢(shì)和充放電次數(shù)及剩余循環(huán)次數(shù)。

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

配備A級(jí)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分布式電源向配電網(wǎng)送出的電能質(zhì)量。

儲(chǔ)能控制策略

根據(jù)電價(jià)情況和負(fù)荷情況，自定義儲(chǔ)能充放電策略。

五、功能架構(gòu)

六、應(yīng)用案例

1.某高新技術(shù)企業(yè)寫字樓光儲(chǔ)一體化項(xiàng)目

項(xiàng)目狀況：

屋頂建設(shè)光伏發(fā)電100kW，100kW逆變器到380V交流供電，自發(fā)自用，余電上網(wǎng)；

建設(shè)一套100kWh鋰電集裝箱儲(chǔ)能設(shè)備，采用50kW PCS接入380V母線；

建設(shè)智能微網(wǎng)柔性控制柜；

建設(shè)光儲(chǔ)?體化監(jiān)控系統(tǒng)。

運(yùn)行方式:

白天光伏發(fā)電供辦公照明和設(shè)施，多余電量給儲(chǔ)能充電，晚上儲(chǔ)能放電供機(jī)房服務(wù)器用電；節(jié)假日多余電量賣電到園區(qū)供其他負(fù)荷使用。

2.某設(shè)計(jì)院分布式光儲(chǔ)充一體化項(xiàng)目

項(xiàng)目狀況：

屋頂建設(shè)光伏392.61kW，設(shè)置一臺(tái)380V光伏并網(wǎng)柜自發(fā)自用，余電上網(wǎng)；

建設(shè)100kW/200kWh儲(chǔ)能設(shè)備與兩套60kW智能直流充電樁，均接入380V母線；

建設(shè)光儲(chǔ)充?體化智能監(jiān)控系統(tǒng)。

運(yùn)行方式:

白天光伏發(fā)電供充電樁和負(fù)荷使用，多余電量給儲(chǔ)能充電，晚上儲(chǔ)能放電供負(fù)荷使用。

隨著新型儲(chǔ)能技術(shù)的不斷發(fā)展應(yīng)用以及智能監(jiān)控運(yùn)維系統(tǒng)的日益完善，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將在新型電力系統(tǒng)的建設(shè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，為我國(guó)能源轉(zhuǎn)型和“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供堅(jiān)實(shí)支撐，通過(guò)解決儲(chǔ)能電站監(jiān)控運(yùn)維的痛點(diǎn)問(wèn)題，充分發(fā)揮儲(chǔ)能的調(diào)節(jié)作用，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的高效運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)優(yōu)化控制，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展前景，為構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系貢獻(xiàn)力量。

?審核編輯 黃宇