引言:
在“雙碳"戰略目標的強勁驅動下,我國能源體系正以的速度向清潔低碳方向轉型升級。依據《國家能源局關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,至2025年,我國新型儲能裝機規模需成功突破3000萬千瓦大關,到2030年則要達成全面市場化發展的目標。儲能柜能量管理系統作為儲能系統的“智慧中樞",憑借集成電池管理、能量調度、安全預警等多樣化功能,已然成為提升儲能系統運行效率、保障電網穩定可靠運行、促進可再生能源高效消納的核心關鍵工具。
本文將從技術架構、功能特點、應用場景及未來趨勢四個維度,對儲能電站能量管理方案的關鍵價值展開深度剖析與解讀。
儲能柜能量管理系統采用“端-管-云"分層架構,實現設備、通信與平臺的無縫協同:
終端感知層:
部署高精度傳感器網絡,實時采集電池組、PCS(儲能變流器)、BMS(電池管理系統)等設備的運行參數,包括電壓、電流、溫度、SOC(荷電狀態)等,采樣精度達0.5級以上。
集成環境監測裝置(如溫濕度傳感器、煙霧探測器),構建安全監測網絡。
網絡傳輸層:
采用工業級通信協議(如IEC 61850、Modbus)與多種通信方式(有線以太網、4G無線、光纖)混合組網,確保數據傳輸的實時性與可靠性。
設計通信冗余機制,主通道故障時自動切換備用通道,通信可用率達99.99%。
平臺應用層:
部署高性能邊緣計算節點,具備本地數據預處理、異常檢測和快速響應能力。
采用時序數據庫(TSDB)存儲海量運行數據,結合實時計算引擎,可處理百萬級數據點/秒的吞吐量。
提供能量調度、設備管理、安全預警、能效分析等核心功能,支持微服務架構與第三方系統集成。
功能完備無缺:安科瑞針對工商業儲能電站量身打造,是一款本地化的能量管理系統,集數據采集、處理、存儲、查詢與分析、可視化監控、報警管理、統計報表、策略管理、歷史曲線等諸多功能于一體。
策略豐富多元:其策略管理模塊提供多種控制策略,計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等策略盡在其中,可充分滿足不同應用場景的多樣化需求。
交互敏捷高效:該系統既能對下級各儲能單元進行統一監控與管理,又能與上級調度系統和云平臺實現數據通訊與交互,可精準接受上級調度指令,支持遠程監控與運維,保障儲能系統安全、穩定、可靠、經濟地運行。
電池智能優化:實時監測電池組性能,深入開展歷史數據分析,依據分析結果采用智能化分配策略對電池組進行充放電控制,切實優化電池性能,顯著延長電池使用壽命。
適配廣泛兼容:系統支持Windows 操作系統,數據庫選用 SQL Server,高度適配當前工商業儲能電站項目。
大型工廠:
削峰填谷降成本:大型工廠用電量大且電價峰谷差明顯,系統在電價低谷時控制儲能充電,高峰時放電供工廠使用,減少購電量以降低成本,如某汽車制造廠年用電成本降15% - 20%。
需量控制避罰款:工廠變壓器容量固定,超容會產生高額需量電費。能量管理系統依實時和歷史用電數據預測高峰,提前控制儲能放電,降低取電功率,避免需量超限和電費支出。
應急電源保生產:工業生產對電力連續性要求高,停電會造成嚴重后果。儲能系統可作應急電源,電網停電時迅速供電,保障關鍵設備運行,減少損失。
中小企業集群園區:
集中式能源管理:中小企業集群園區可建集中式儲能電站并配能量管理系統,統一監測管理企業用電,按需合理分配儲能資源,優化配置與高效利用能源。
參與需求響應:用電高峰或緊急時,電網發需求響應信號,園區儲能系統在能量管理系統控制下快速響應,增加放電、減少購電,獲經濟補償,提升經濟效益。
保障電力可靠性:數據中心作為信息社會核心基建,對電力可靠性要求嚴苛,停電或致數據丟失、服務器損壞。儲能系統可作備用電源,電網停電時快速切換供電,保障數據中心運行;能量管理系統實時監測儲能與電網狀態,確保關鍵時刻可靠供電。
提高能源利用率:數據中心設備功耗大、能耗高,能量管理系統實時監測并優化控制用電設備,依運行狀態和負載調整功率,降低能耗。儲能系統還能參與調峰調頻,提升電網穩定性。
光伏+儲能
平滑光伏輸出:光伏發電間歇波動,輸出功率隨光照變化。儲能系統在能量管理系統控制下,功率過剩時儲能,不足時釋能,平滑輸出功率,提升發電穩定性與可靠性,減輕對電網沖擊。
實現自發自用:分布式光伏+ 儲能項目,用戶借能量管理系統實現自發自用、余電上網。白天光伏充足時優先自用并儲能,夜間或陰天用儲存電能,減少購電量,提高能源自給率。
風力發電+儲能
克服風電不確定性:風力發電間歇且不確定,輸出功率受風速、風向影響大。儲能系統在能量管理系統協調下,與風電系統配合,通過充放電平衡功率波動,提升風電穩定與可調度性。
參與電網調峰:風電大發時儲能系統儲存多余電能,用電高峰時放電參與調峰,緩解電網供電壓力,提高運行效率。
智能化與自動化:物聯網等技術進步推動能源管理系統實現精準高效的能源監測、分析及優化,如AI預測電力需求、調整電網負荷,機器學習預測設備故障,降低成本,達成自動化與智能化管理。
綠色化與低碳化:環保意識提升和政策推動下,能源管理系統將更注重清潔能源利用,整合可再生能源并改造傳統能源,通過優化能源結構等降低碳排放,實現綠色低碳使用。
集成化與協同化:未來能源管理系統將更集成化和協同化,管理各類能源設備并與企業其他系統集成,共享數據、協同工作,助企業全面了解能源使用、制定科學策略,提高系統靈活性與韌性,保障能源穩定供應。
技術創新深化:新型儲能、智能微電網等新技術涌現為能源管理系統發展提供動力,如固態電池等新型儲能技術加速商業化,解決可再生能源間歇性問題,提升系統靈活性與韌性。
政策支持加強:政府將發揮重要作用,制定完善政策法規,引導企業加強能源管理、提高利用效率,為行業發展創造良好政策環境。
應用領域拓展:能源管理系統技術成熟、經驗積累,應用領域不斷拓展,除現有工業、建筑、交通等領域外,還將向農業、能源互聯網等新興領域延伸,帶來新增長點。
能源管理系統的未來充滿無限可能,但也面臨諸多挑戰。我們每個人、每個企業乃至整個社會都應積極行動起來,擁抱新技術、響應政策號召,共同推動能源管理系統的創新發展。讓我們攜手共進,以能源管理系統為利器,為構建清潔、高效、安全的能源體系貢獻力量,守護我們共同的地球家園。