摘要:在全球積極推進 “雙碳” 目標的大背景下,儲能行業作為實現能源高效利用與可再生能源穩定消納的關鍵環節,正面臨著向智能化轉型的迫切需求。本文深入剖析雙碳視域下儲能行業的發展現狀及智能化轉型的必要性,詳細闡述安科瑞管理系統在這一轉型進程中所扮演的角色與發揮的價值,旨在為儲能行業的可持續發展提供有益參考。
關鍵詞:雙碳目標;儲能行業;智能化轉型;安科瑞管理系統
一、引言
隨著全球氣候變化問題日益嚴峻,“雙碳” 目標已成為世界各國應對氣候變化、推動經濟綠色轉型的重要戰略舉措。儲能作為能源領域的關鍵技術,在平抑可再生能源波動、提升能源利用效率、增強電網穩定性等方面發揮著不可替代的作用。然而,傳統儲能系統在面對復雜多變的能源供需場景時,暴露出管理效率低下、決策缺乏精準性等問題,難以滿足雙碳目標下對能源系統的高要求。智能化轉型成為儲能行業突破發展瓶頸、實現可持續發展的必由之路。安科瑞憑借其在智能配電、能效管理等領域的深厚技術積累,推出了一系列適用于儲能場景的管理系統,為儲能行業的智能化轉型注入了強大動力。
二、雙碳視域下儲能行業發展現狀
2.1 政策驅動下儲能行業快速發展
為了實現雙碳目標,各國政府紛紛出臺一系列鼓勵政策,大力推動儲能行業的發展。我國制定了《“十四五” 新型儲能發展實施方案》等政策,明確提出到 2025 年,新型儲能由商業化初期步入規模化發展階段,具備大規模商業化應用條件。在政策的強力推動下,我國儲能裝機規模持續增長。截至 2024 年底,全國已投運新型儲能項目裝機規模達 870 萬千瓦,同比增長 113%。政策的引導不僅促進了儲能項目的建設,還吸引了大量資本進入儲能領域,推動了技術創新和產業升級。
2.2 儲能技術多元化發展
目前,儲能技術呈現出多元化的發展態勢。鋰離子電池憑借其能量密度高、循環壽命長等優勢,在儲能市場占據主導地位,其中磷酸鐵鋰電池以其安全性高、成本較低的特點,應用最為廣泛。此外,液流電池、鉛炭電池等其他新型電池技術也在不斷發展和完善,各自在不同應用場景中展現出獨特的優勢。例如,液流電池適用于大規模、長時間儲能場景,具有安全性高、充放電深度大等優點;鉛炭電池則在部分對成本較為敏感的應用場景中具有一定競爭力。除了電池儲能技術,壓縮空氣儲能、飛輪儲能等物理儲能技術也取得了重要進展,為儲能行業的發展提供了更多選擇。
2.3 應用場景不斷拓展
儲能的應用場景日益豐富,涵蓋了發電側、電網側和用戶側等多個領域。在發電側,儲能系統可與光伏、風電等可再生能源發電設施配套建設,平抑發電功率波動,提高可再生能源的發電穩定性和可調度性,促進其并網消納。在電網側,儲能可用于緩解電網阻塞、提升電網供電可靠性、參與電網調頻調峰等輔助服務,增強電網應對突發情況的能力,保障電網安全穩定運行。在用戶側,儲能系統可幫助工商業用戶利用峰谷電價差進行套利,降低用電成本,同時還可為用戶提供應急備用電源,保障重要負荷的持續供電。此外,隨著電動汽車產業的快速發展,電動汽車充電設施與儲能的結合也成為一種新興的應用模式,即 “光儲充一體化”,為城市能源供應和交通出行帶來了新的變革。
三、儲能行業智能化轉型的必要性
3.1 提升儲能系統運行效率
傳統儲能系統的運行管理主要依賴人工經驗和固定的控制策略,難以根據實時的能源供需情況和市場價格變化進行動態優化。在復雜的能源環境下,這種管理方式容易導致儲能系統充放電不合理,能源利用效率低下。例如,在光伏大發時段,如果不能及時將多余的電能儲存起來,就會造成大量的棄光現象;在用電高峰時段,如果儲能系統不能快速響應并釋放電能,就無法有效緩解電網壓力。智能化轉型通過引入先進的監測技術、數據分析算法和智能控制策略,能夠實現對儲能系統的實時監測和精準調控,根據能源供需預測和電價波動情況,動態優化充放電策略,從而顯著提升儲能系統的運行效率。
3.2 增強儲能系統安全性與可靠性
儲能系統中的電池等設備在運行過程中存在一定的安全風險,如電池熱失控、過充過放等。一旦發生安全事故,不僅會造成設備損壞和經濟損失,還可能對人員生命安全構成威脅。傳統的安全管理手段主要依靠定期巡檢和簡單的報警裝置,難以在事故發生前及時發現潛在的安全隱患。智能化轉型通過運用大數據分析、人工智能等技術,對儲能系統的運行數據進行實時分析和挖掘,能夠提前預測設備故障和安全隱患,實現故障預警和主動防護。例如,通過監測電池的電壓、電流、溫度等參數,利用機器學習算法建立電池健康狀態模型,及時發現電池的異常情況,并采取相應的措施進行處理,從而增強儲能系統的安全性與可靠性。
3.3 滿足能源市場多元化需求
隨著能源市場的不斷發展和改革,對儲能的需求呈現出多元化的趨勢。一方面,電力市場對儲能參與輔助服務的要求越來越高,需要儲能系統具備快速響應、精準控制的能力,以滿足電網調頻調峰、備用容量等多種輔助服務需求。另一方面,用戶對儲能的需求也不再局限于簡單的電力存儲,而是更加注重儲能系統的智能化管理和個性化服務,如根據用戶的用電習慣和需求,提供定制化的能源管理方案。儲能行業只有通過智能化轉型,才能更好地適應能源市場的多元化需求,提升自身的市場競爭力。
四、安科瑞管理系統介紹
4.1概述
Acrel-2000MG微電網能量管理系統,是我司根據新型電力系統下微電網監控系統與微電網能量管理系統的要求,總結國內外的研究和生產的**經驗,專門研制出的企業微電網能量管理系統。本系統滿足光伏系統、風力發電、儲能系統以及充電樁的接入,*天候進行數據采集分析,直接監視光伏、風能、儲能系統、充電樁運行狀態及健康狀況,是一個集監控系統、能量管理為一體的管理系統。該系統在安全穩定的基礎上以經濟優化運行為目標,促進可再生能源應用,提高電網運行穩定性、補償負荷波動;有效實現用戶側的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷,提高電力設備運行效率、降低供電成本。為企業微電網能量管理提供安全、可靠、經濟運行提供了全新的解決方案。
微電網能量管理系統應采用分層分布式結構,整個能量管理系統在物理上分為三個層:設備層、網絡通信層和站控層。站級通信網絡采用標準以太網及TCP/IP通信協議,物理媒介可以為光纖、網線、屏蔽雙絞線等。系統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。
典型微電網能量管理系統組網方式
4.2. 實時監測
微電網能量管理系統人機界面友好,應能夠以系統一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態,實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息,動態監視各回路斷路器、隔離開關等合、分閘狀態及有關故障、告警等信號。其中,各子系統回路電參量主要有:三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數、頻率和正向有功電能累計值;狀態參數主要有:開關狀態、斷路器故障脫扣告警等。
圖2系統主界面
4.3. 光伏界面
本界面用來展示對光伏系統信息,主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態監測及報警、逆變器及電站發電量統計及分析、并網柜電力監測及發電量統計、電站發電量年有效利用小時數統計、發電收益統計、碳減排統計、輻照度/風力/環境溫濕度監測、發電功率模擬及效率分析;同時對系統的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數據進行展示。
圖2 光伏系統界面
4.4. 儲能界面
本界面主要用來展示本系統的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。
圖3 儲能系統界面
4.5. 發電預測
系統應可以通過歷史發電數據、實測數據、未來天氣預測數據,對分布式發電進行短期、超短期發電功率預測,并展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進行人工輸入或者自動生成發電計劃,便于用戶對該系統新能源發電的集中管控。
圖4 光伏預測界面
五、結論
在雙碳視域下,儲能行業的智能化轉型是實現行業可持續發展和 “雙碳” 目標的必然選擇。安科瑞管理系統作為儲能行業智能化轉型的重要工具,在數據采集與分析、智能監控與預警、優化調度與運營等方面發揮著關鍵作用,具有提高能源利用效率、增強系統安全性和可靠性、降低運營成本、促進產業協同發展等重要價值。